KR20130005208A - Method and kit for detecting carbapenem resistant enterobacteriaceae using real-time pcr - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and a kit for detecting carbapenem resistant Enterobacteriaceae using real-time PCR are provided to quickly and accurately detect Enterobacteriaceae infection from a test sample of a patient who is suspected to have Enterobacteriaceae infection. CONSTITUTION: A method for detecting carbapenem resistant Enterobacteriaceae using real-time PCR comprises: a step of preparing a gene sample from a test sample; a step of amplifying a gene which is specific to carbapenem resistant Enterobacteriaceae in the gene sample using a primer pair and a marker by real-time PCR; a step of measuring Enterobacteriaceae infection degree in the test sample; and a step of determining Enterobacteriaceae infection. The primer pair includes: a primer pair of sequence numbers 1 and 2 for KPC gene; a primer pair of sequence numbers 3 and 4 for VIM gene; a primer pair of sequence numbers 5 and 6 for NDM gene; a primer pair of sequence numbers 7 and 8 for GES gene; a primer pair of sequence numbers 9 and 10 for IMP(-1,-3,-6,-10) gene; a primer pair of sequence numbers 11 and 12 for IMP(-4,-26) gene; or a primer pair of sequence numbers 13 and 14 for IMP(-2,-8,-19,-20,-24) gene which is specific to carbapenem resistant Enterobacteriaceae. [Reference numerals] (AA) KPC sensitivity test; (BB) VIM sensitivity test; (CC) NDM sensitivity test; (DD) GES sensitivity test; (EE) IMP(1,3,4,6,10,26) sensitivity test; (FF) IMP(2,8,19,20,24) sensitivity test

Description

리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법 및 키트{Method and kit for detecting carbapenem resistant enterobacteriaceae using real-time PCR}Method and kit for detecting carbapenem resistant enterobacteriaceae using real-time PCR}

본 발명은 리얼타임 PCR(실시간 중합효소 연쇄반응)을 이용하여 검체 내에 카바페넴 내성 장내균이 있는지 여부를 신속하고 정확하게 검사하는 방법 및 키트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체로부터 카바페넴 내성 장내균 감염여부를 조기에 신속하고 정확하게 검사하는 방법 및 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a method and kit for rapidly and accurately examining whether a carbapenem-resistant enterococci is present in a sample using real-time PCR (real-time polymerase chain reaction), and more particularly, to a patient suspected of carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection. The present invention relates to a method and kit for quickly and accurately testing for early infection of carbapenem-resistant enterococci from a specimen.

보다 구체적으로, 본 발명은 리얼타임 PCR을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체 내에 존재할 수 있는 카바페넴 내성 장내균을 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검출하고, 카바페넴 내성 장내균 감염 초기에도 소량의 카바페넴 내성 장내균의 존재를 조기에 검출함으로써 감염 초기에 적절한 투약치료를 가능케 하여 환자의 치료시기를 놓치거나 감염확산의 위험을 사전에 차단할 수 있는 카바페넴 내성 장내균 검사 방법 및 키트에 관한 것이다.More specifically, the present invention uses real-time PCR to detect high-specificity and sensitivity of carbapenem-resistant enterobacteria, which may be present in a sample of suspected carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection, based on rapid, accurate and quantified data, Early detection of small amounts of carbapenem-resistant enterobacteria in the early stages of infection with penem-resistant enterococci enables the proper dosing treatment at the beginning of the infection, preventing the patient's treatment time and preventing the spread of infection in advance. It relates to methods and kits.

카바페넴계열의 항생제는 그람음성세균 감염의 치료제로 광범위하게 사용되고 있는 항생제이다. 카바페넴계열의 항생제로는 이미페넴(imipenem), 메로페넴(meropenem), 인반즈(Invanz, ertapenem) 및 도리페넴(doripenem) 등이 있다. 현재 카바페넴계열의 항생제는 가장 강력한 항생제로 알려져 있으며, 주로 중증도 감염환자에게 사용되어지고 있다. The carbapenem family of antibiotics is an antibiotic widely used for the treatment of Gram-negative bacterial infections. Carbapenem family of antibiotics include imipenem, meropenem, Invanz, ertapenem, and doripenem. Currently, the carbapenem family of antibiotics is known to be the most potent antibiotic and is mainly used in patients with severe infection.

하지만 항생제의 무분별한 사용으로 인하여, 여러 항생제에 내성을 지니는 세균이 발생하여 사회적으로 문제가 되고 있다. 카바페넴계열의 항생제 또한 내성균주발생이 전 세계적으로 보고되면서 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 이러한 카바페넴계열의 항생제에 내성을 지니는 장내세균을 CRE(carbapenem resistant enterobacteriaceae)라 한다. However, due to the indiscriminate use of antibiotics, bacteria that are resistant to various antibiotics have arisen and are a social problem. The antibiotics of the carbapenem family are also becoming socially problematic as resistant strains are reported worldwide. Intestinal bacteria that are resistant to these carbapenem family of antibiotics are called carbapenem resistant enterobacteriaceae (CRE).

이러한 카바페넴계열의 항생제에 내성을 지니는 장내세균은 β-락타마아제(β-lactamase)라는 효소를 생성하여 카바페넴계열의 항생제를 무력화시키는 것으로 알려져 있다. Enterobacteriaceae resistant to the carbapenem family of antibiotics are known to neutralize the carbapenem family of antibiotics by producing an enzyme called β-lactamase.

한편, 항생제의 작용기전은 크게 4가지로 나눌 수 있다. 첫째, 세균의 세포벽 합성을 저해하여 항균작용을 하는 기전이 있으며, 둘째, 세균의 단백질 합성을 저해하여 항균작용을 하는 기전을 들 수 있다. 셋째로 세균의 핵산(DNA, RNA) 합성을 저해하여 항균작용을 하는 경우가 있으며, 마지막으로 세균의 물질대사경로를 억제하여 항균작용을 하는 기전이다. On the other hand, antibiotics can be divided into four major mechanisms. First, there is a mechanism of antibacterial action by inhibiting the cell wall synthesis of bacteria, second, there is a mechanism of antibacterial action by inhibiting the protein synthesis of bacteria. Third, there is a case of inhibiting the synthesis of nucleic acid (DNA, RNA) of bacteria to have an antimicrobial effect, and finally the mechanism of antimicrobial action by inhibiting the metabolic pathway of bacteria.

이중 카바페넴계 항생제의 경우 세균의 세포벽 합성을 억제 또는 저해하는 기전으로 항균효과를 지니고 있다. 카바페넴계열의 항생제에 내성을 지니는 장내세균의 경우 β-락타마아제라는 효소를 생성하여 효소에 의한 항생제의 불활화 (Enzyme inactivation)를 초래하여 항생제 내성을 지니게 되는 것이다.In the case of the carbapenem antibiotic, it has an antimicrobial effect as a mechanism for inhibiting or inhibiting the cell wall synthesis of bacteria. Intestinal bacteria that are resistant to the carbapenem family of antibiotics produce an enzyme called β-lactamase, which induces enzyme inactivation by the enzyme, resulting in antibiotic resistance.

카바페넴계열의 항생제에 내성을 지니는 균으로는 대표적으로 대장균(E.coli)과 폐렴 간균(Klebsiella pneumoniae)이 있으며, 이외에도 β-락타마아제 효소를 생성할 수 있는 유전자를 가지고 있는 여러 균주들이 내성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. The bacterium that is resistant to the carbapenem family of antibiotics is E. coli and Klebsiella pneumoniae , and other strains with genes capable of producing β-lactamase enzymes. It is known to have.

β-락타마아제를 생성하는 유전자로는 NDM 유전자를 비롯하여, KPC, IMP, GES, SIM, VIM 등의 유전자들이 보고되고 있다. 이러한 β-락타마아제 효소를 생성하는 유전자들은 여러 종류의 유전자형으로 존재하고 있다. 이중 가장 대표적인 NDM(New Delhi metallo beta lactamase)은 2008년 스웨덴 환자가 인도 뉴델리에서 수술 중 감염된 사실이 확인된 후 명명되었다. NDM 유전자를 가지고 있는 박테리아는 현존하는 거의 모든 항생제에 내성이 있는 것으로 알려져 치명적인데, 최근 인도와 파키스탄에서 발생한 후 미국과 일본 등지에서도 잇따라 발견되면서 전세계로 확산될 가능성이 높아서 감염 전문가들은 우려하고 있다. 이와 같이 CRE를 비롯한 다제내성 균의 위험성이 전세계적으로 대두되면서 한국에서도 2010년 9월에 다제내성균 중 '카바페넴 내성 장내균(CRE)'을 법정 전염병으로 긴급 지정했다.As genes for generating β-lactamase, genes such as KPC, IMP, GES, SIM, and VIM have been reported, including the NDM gene. Genes producing these β-lactamase enzymes exist in several genotypes. The most representative New Delhi metallo beta lactamase (NDM) was named after 2008 when Swedish patients were confirmed to have been infected during surgery in New Delhi, India. Bacteria that carry the NDM gene are known to be resistant to almost all existing antibiotics, and infection experts are concerned that they have recently been found in India and Pakistan and subsequently found in the United States and Japan. As the risk of multidrug-resistant bacteria including CRE emerged worldwide, Korea also urgently designated 'cabapenem-resistant enterobacterial (CRE)' as a statutory epidemic in September 2010.

카바페넴 내성 장내균에 감염이 되었을 경우 고열, 폐렴, 요로염 등의 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 특히, 장기간의 항암치료를 받는 환자나, 소아, 노약자처럼 면역기능이 저하된 사람에게는 매우 치명적이어서 감염되었을 경우 패혈증과 쇼크로 사망까지 이르게 된다. Infection with carbapenem-resistant enterobacteria is known to cause diseases such as high fever, pneumonia and urethritis. In particular, patients undergoing long-term chemotherapy, children, or elderly people with weakened immune function, such as the elderly are very fatal, and if infected will lead to sepsis and shock death.

그러나, 현재까지 카바페넴 내성 장내균에 감염된 환자의 기준이 되는 치료법이 정해져 있지 않으므로 조기에 감염여부를 판단하여 더 이상의 감염확산을 방지 하도록 관리하는 것이 최선의 방법이다. 그럼에도 국내의 카바페넴 내성 장내균의 감염추이는 계속 증가하고 있는 실정이다. However, until now, the standard of treatment for patients infected with carbapenem-resistant enterobacteria has not been determined. Therefore, it is best to determine whether the infection is early and to prevent further spread of infection. Nevertheless, the trend of domestic carbapenem-resistant enterobacteriaceae is increasing.

따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서는 카바페넴 내성 장내균 감염 및 전파를 사전에 차단하기 위해 이를 조기에 정확하면서도 신속하게 검사하는 방법의 제공이 요구되고 있다.Therefore, there is a need in the technical field to which the present invention is directed to provide a method for quickly and accurately testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection and transmission in advance.

일반적으로 카바페넴 내성 장내균의 감염 여부를 검사하는 방법으로는 디스크 확산법, MHT(Modified Hodge Test) 방법, 카바페네마아제(Cabapenemase) 억제 시험, PCR 증폭·전기영동방법, DNA 시퀀싱(sequencing) 방법들이 사용되어 있다. In general, the methods of screening for carbapenem-resistant Enterobacteriaceae include disk diffusion, Modified Hodge Test (MHT), Cabapenemase inhibition test, PCR amplification and electrophoresis, and DNA sequencing methods. Used.

이와 관련하여 대한민국 등록실용신안 제20-0325376호는 평판배지에서 디스크 확산원리를 이용한 미생물의 항생제 감수성 검사에서 억제대를 밀리미터 단위로 측정하여 각 항생제에 따른 감수성, 내성, 중간을 판단하는데 사용되는 측정기구를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 종래의 디스크 확산방식을 이용한 카바페넴 내성 장내균의 감염 여부 검사방법은 사용하는 균배양 배지의 종류, 희석비율 등의 기술적 오류에서 야기되는 낮은 민감도 및 검사결과 판독의 모호함 그리고 무엇보다도 검사결과 지연의 단점이 있어 신속하면서 정확하게 카바페넴 내성 장내균의 감염 여부를 판단하는데 한계가 있고, 감염이 확산되는 위험을 조기에 차단할 수 없는 한계가 있다. In this regard, the Korean Utility Model Registration No. 20-0325376 is a measuring instrument used to determine the sensitivity, tolerance, and intermediate for each antibiotic by measuring the inhibitor band in millimeter units in the antibiotic sensitivity test of microorganisms using the principle of disk diffusion in plate media. It is starting. However, such a conventional method for testing the infection of carbapenem-resistant enterobacteria by using the disk diffusion method has low sensitivity caused by technical errors such as the type of culture medium used and the dilution ratio, ambiguity of reading of test results, and above all, test results. There is a shortcoming of the delay, there is a limit in determining whether the infection of the carbapenem-resistant enterobacterial infection quickly and accurately, there is a limit that can not block the risk of spreading the infection early.

또한, DNA 시퀀싱(sequencing) 검사법은 그 결과가 정확하기는 하지만 한 번 내지 두 번의 검사로 한가지의 검체만을 검사할 수 있으며 검사비용이 많이 들 뿐만아니라 검사에 시간이 오래 걸려 사람에게 치명적인 카바페넴 내성 장내균이 전파되는 문제를 막지 못해 방역차원에서 카바페넴 내성 장내균의 검사방법으로는 적합하지 않다.In addition, the DNA sequencing test can only test one specimen with one or two tests, although the results are accurate, it is not only expensive but also time-consuming to test for carbapenem resistance. It is not suitable as a screening method for carbapenem-resistant enterococci on the level of prevention because it does not prevent the intestinal bacteria propagation problem.

한편, 대한민국 등록특허 제10-0440746호에서는 항생물질 내성균 선별을 위한 마이크로어레이 방식의 DNA 칩을 개시하고 있고, 대한민국 등록특허 제10-1038519호는 인체 감염성질환 병원체 64종을 검사하는 마이크로어레이 방식의 DNA 칩을 개시하고 있다.On the other hand, the Republic of Korea Patent No. 10-0440746 discloses a microarray DNA chip for screening antibiotic resistant bacteria, the Republic of Korea Patent No. 10-1038519 is a microarray method for testing 64 human infectious diseases pathogens A DNA chip is disclosed.

이러한 마이크로어레이 방식의 DNA 칩은 한 장의 슬라이드에 수십에서 수만 종류의 유전자를 동시에 검사할 수 있는 방법이나, PCR 증폭반응 후의 산물을 프로브가 집적된 DNA 칩에 혼성화하여 단순히 유전자형만을 식별하는 종말점 분석(end-point analysis)방법이다. 그런데 PCR 증폭 과정은 DNA 증폭율이 일정하고 재현성이 높은 기하급수적 단계(exponential phases)를 지나 PCR 증폭에 필요한 성분이 점점 고갈되기 시작하면서 증폭율이 감소하기 시작하여 DNA 양이 산술적으로 증가하는 선형 단계(linear phases)를 거쳐 PCR 증폭이 멈추는 시기로 재현성이 가장 낮은 안정 단계(plateau phases)로 진행된다. 이러한 이유로 마이크로어레이 DNA 칩 방식의 가장 큰 문제점은 특이도와 민감도를 모두 만족시키면서 다수개의 표적 유전자를 검출할 수 있는 PCR 증폭용 프라이머 및 프로브의 설계가 어렵고 양성·음성 판정을 위한 형광세기의 컷오프 값을 결정하기 어렵다는 점이다.This microarray DNA chip can simultaneously test tens or tens of thousands of genes on a single slide, or end point analysis that hybridizes the product after PCR amplification to a DNA chip integrated with a probe and simply identifies the genotype. end-point analysis). However, the PCR amplification process is a linear step in which the amplification rate begins to decrease as the amount of DNA amplification begins to gradually deplete after exponential phases where the DNA amplification rate is constant and highly reproducible. (linear phases) and the time when PCR amplification stops, proceed to the plateau phases with the lowest reproducibility. For this reason, the biggest problem of the microarray DNA chip method is that it is difficult to design primers and probes for PCR amplification that can detect a plurality of target genes while satisfying both specificity and sensitivity, and to cut off the fluorescence intensity for positive and negative determination. It is difficult to decide.

특히, 마이크로어레이 DNA 칩 방식은 표적 유전자의 PCR 증폭을 위한 프라이머 설계 조건에 따라 일부 표적 유전자 영역에 대해서는 증폭이 이루어지지 않아 해당 유전자형을 음성으로 판정하게 되는 위음성의 문제가 발생하거나 사용되는 프라이머의 종류가 많아짐에 따라 프라이머의 비특이적 혼성화에 의한 위양성 문제가 발생하게 된다. 즉, 표적 유전자가 여러개 존재하고 각 표적 유전자의 유전자형이 여러개 존재하는 경우, 이들을 정밀하게 증폭하는 다수 개의 프라이머의 설계는 민감도와 특이도의 관점에서 서로 트레이드 오프(trade off) 관계이므로 민감도와 특이도를 모두 만족시키는 프라이머를 제공하는 것이 어렵고, 따라서 멀티플렉스 방식의 마이크로어레이 DNA 칩의 제작이 어려운 것이 현실이다. In particular, in the microarray DNA chip method, amplification is not performed on some target gene regions according to primer design conditions for PCR amplification of a target gene. As the number increases, a false positive problem occurs due to nonspecific hybridization of primers. That is, when there are multiple target genes and multiple genotypes of each target gene, the design of multiple primers for precisely amplifying them is a trade-off relationship in terms of sensitivity and specificity, so sensitivity and specificity It is difficult to provide a primer that satisfies all of them, and therefore, it is difficult to manufacture a multiplex type microarray DNA chip.

이러한 문제점을 감안하여 본 발명이 속하는 기술분야에서는 종래의 디스크 확산법, DNA 시퀀싱법, 멀티플렉스 마이크로어레이 DNA 칩을 대신하여 카바페넴 내성 장내균의 감염여부를 조기에 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검사할 수 있는 방법의 개발이 시급한 상황이다. In view of the above problems, the technical field of the present invention is based on the rapid, accurate and quantitative data on whether the carbapenem-resistant enterobacteriaceae is infected in place of the conventional disk diffusion method, DNA sequencing method, and multiplex microarray DNA chip. There is an urgent need to develop a method capable of high specificity and sensitivity.

이에 본 발명자들은 신속하고 정확한 멀티플렉스 리얼타임 PCR(Multiplex Real Time PCR) 기술을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 검사에 대한 표적 유전자인 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM를 검출할 수 있으면서 각 표적 유전자의 여러 가지 유전자형을 동시에 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 검출할 수 있는 방법 및 키트를 고안하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors can detect NDM, KPC, IMP, GES and VIM, which are target genes for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, by using a rapid and accurate multiplex real time PCR (Multiplex Real Time PCR) technology. It has come to devise methods and kits that can detect multiple genotypes simultaneously based on rapid, accurate and quantified data.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0325376호 (2003.9.4)Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0325376 (2003.9.4) 대한민국 등록특허공보 제10-1038519호 (2011.6.2)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1038519 (2011.6.2) 대한민국 등록특허공보 제10-0440746호 (2004.7.23)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0440746 (2004.7.23)

본 발명은 리얼타임 PCR(실시간 중합효소 연쇄반응)을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체로부터 카바페넴 내성 장내균 감염여부를 조기에 신속하고 정확하게 검사하는 방법 및 키트를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method and kit for quickly and accurately testing whether a carbapenem-resistant enterobacteriaceae is infected from a sample of a suspected patient with carbapenem-resistant enterobacteriaceae using real-time PCR (real-time polymerase chain reaction). .

또한, 본 발명은 리얼타임 PCR을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체 내에 존재할 수 있는 카바페넴 내성 장내균을 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검출하고, 카바페넴 내성 장내균 감염 초기에도 소량의 카바페넴 내성 장내균의 존재를 조기에 검출함으로써 감염 초기에 적절한 투약치료를 가능케 하여 환자의 치료시기를 놓치거나 감염확산의 위험을 사전에 차단할 수 있는 카바페넴 내성 장내균 검사 방법 및 키트를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention uses real-time PCR to detect high-specificity and sensitivity of carbapenem-resistant enterobacteria, which may be present in a sample of a suspected carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection, on the basis of rapid, accurate and quantified data, and carbapenem resistance. Early detection of the presence of small amounts of carbapenem-resistant enterobacteria in the early stages of enterococci infection, enabling the appropriate dosing treatment at the beginning of the infection to prevent the patient's treatment time or prevent the spread of infection in advance, and The purpose is to provide a kit.

상기한 발명의 기술적 과제를 해결하고 상기한 발명의 목적에 부합되도록 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명자들은 카바페넴 내성 장내균이 보유하고 있는 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자의 염기서열을 토대로 하여 각 표적 유전자의 유전자형을 서로 비교 및 분석하고 공통적으로 가지고 있는 염기서열을 이용하여 각 표적 유전자당 1개의 프라이머 세트(primer set)를 사용하여 1개 이상의 유전자형을 검출할 수 있도록 하였다. As a result of resolving the technical problem of the present invention and in accordance with the object of the invention, the present inventors have based on the base sequence of NDM, KPC, IMP, GES and VIM genes possessed by carbapenem-resistant enterobacteriaceae. Thus, genotypes of each target gene were compared and analyzed with each other, and using a common nucleotide sequence, one primer set for each target gene was used to detect one or more genotypes.

또한, 각 표적 유전자의 특정부분을 증폭할 수 있는 프라이머 외에 해당 표적 유전자의 특이적인 염기서열에 상보적인 프로브를 사용하여 보다 더 정확한 결과를 도출할 수 있도록 하였고, 특히 결과 판독은 멀티플렉스 리얼타임 PCR 기술을 이용한 Ct값(또는 Cp값)의 수치로서 정확한 판독이 가능하게 하여 전술한 바와 같은 종래의 디스크 확산법의 모호한 결과 판독을 개선하였다. 추가로 인터널 콘트롤(internal control)을 첨가하여 검사의 유효성을 평가할 수 있도록 하였고, 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하여 1개의 검사 튜브에서 2개의 표적 유전자를 한번에 검출할 수 있도록 하여 검사시간을 단축할 수 있도록 하였다.In addition, in addition to primers that can amplify a specific portion of each target gene, probes complementary to specific sequences of the target gene can be used to produce more accurate results. In particular, the result readout is multiplex real-time PCR. Accurate reading as a numerical value of the Ct value (or Cp value) using the technique was improved to improve the ambiguity result reading of the conventional disk diffusion method as described above. In addition, internal control was added to evaluate the validity of the assay, and two target genes in one test tube were simultaneously used with two probes labeled with markers that could be detected at different wavelengths. The test time can be shortened by allowing to detect all at once.

본 발명의 일실시예의 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법은,Carbapenem-resistant enterococci test method using real-time PCR of an embodiment of the present invention,

검체로부터 유전자 샘플을 준비하는 단계와,Preparing a genetic sample from the sample,

상기 준비한 유전자 샘플을 주형으로 사용하고, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 대한 서열번호 1 및 2의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 대한 서열번호 3 및 4의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 대한 서열번호 5 및 6의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 대한 서열번호 7 및 8의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 대한 서열번호 9 및 10의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 대한 서열번호 11 및 12의 프라이머 쌍, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 대한 서열번호 13 및 14의 프라이머 쌍으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프라이머 쌍과, 증폭되는 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자와 관련하여 유전자 증폭량을 나타내는 표지물질을 이용하여, 상기 검체의 유전자 샘플 내의 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자를 리얼타임(Real-time) PCR로 증폭하는 단계와, Primer pairs of SEQ ID NOS: 1 and 2 for the KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, primer pairs of SEQ ID NOs: 3 and 4 for the VIM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, using the prepared gene sample as a template, Primer pairs of SEQ ID NOs: 5 and 6 for NDM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, primer pairs of SEQ ID NOs: 7 and 8 for GES genes specific for carbapenem-resistant enteric bacteria, and IMP (- Primer pairs of SEQ ID NOs: 9 and 10 for 1, -3, -6, -10) genes, primer pairs of SEQ ID NOs: 11 and 12 for IMP (-4, -26) genes specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, And amplifying at least one primer pair selected from the group consisting of primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 for genes of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae; Be And cover penem step of tolerance in relation to the specific genes to jangnaegyun using a marker that indicates the gene jeungpokryang, amplified to cover penem-resistant PCR in real time (Real-time) the specific gene to jangnaegyun in the gene sample in the sample,

카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 증폭 후, 상기 표지물질을 이용하여 산출된 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자 증폭량에 기초하여 검체 내의 카바페넴 내성 장내균 감염 정도를 측정하는 단계와,After amplifying a gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteriaceae, measuring the degree of infection of the carbapenem-resistant enterococci in the sample based on the amount of gene amplification specific to the carbapenem-resistant enterobacteria using the labeling substance;

상기 측정된 카바페넴 내성 장내균 감염 정도에 기초하여 검체 내의 카바페넴 내성 장내균 감염 여부를 결정하는 단계를 포함한다.And determining whether the carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection is present in the sample based on the measured degree of carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection.

본 발명의 일실시예의 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법에 있어서, 상기 표지물질은 형광물질이고, 상기 표지물질로부터의 형광의 세기를 측정하여 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 증폭량을 산출할 수 있다.In the method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae using real-time PCR according to an embodiment of the present invention, the labeling substance is a fluorescent substance, and the amplification amount of a gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria is determined by measuring the intensity of fluorescence from the labeling substance. Can be calculated.

본 발명의 일실시예의 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법은,Carbapenem-resistant enterococci test method using real-time PCR of an embodiment of the present invention,

증폭 전, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 카피수를 알고 있는 유전자 샘플인 양성 표준자를, 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자에 대응되는 프라이머 쌍과, 증폭되는 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자와 관련하여 유전자 증폭량을 나타내는 표지물질을 이용하여 리얼타임(Real-time) PCR로 증폭하는 단계와, Before amplification, a positive standard, which is a gene sample that knows the copy number of a gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, is a primer pair corresponding to a gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteria, and a gene specific for the amplified carbapenem-resistant enterobacteria. Amplifying by real-time PCR using a labeling material representing the amount of gene amplification in relation to

상기 양성 표준자의 전체 PCR 증폭 기간에 대한 상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하고, 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하는 단계와,Measuring a change in fluorescence intensity of the labeling substance over the entire PCR amplification period of the positive standard, and analyzing the number of PCR reactions (Cp value or Ct value) attaining a constant fluorescence intensity;

상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하여 얻어진 표준곡선으로부터 상기 양성 표준자의 카피수와, Cp값 또는 Ct값을 대응시키는 단계와, Matching the copy number of the positive standard with a Cp value or a Ct value from a standard curve obtained by measuring a change in fluorescence intensity of the labeling substance;

상기 검체의 유전자 샘플 내에 존재하는 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 전체 PCR 증폭 기간에 대한 상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하고, 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하는 단계와, The change in fluorescence intensity of the labeling substance over the entire PCR amplification period of the gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteriaceae present in the sample of the sample was measured, and the number of PCR reactions (Cp value or Ct that reached a constant fluorescence intensity) was measured. Value),

상기 검체의 유전자 샘플 내에 존재하는 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자를 PCR 증폭하여 얻은 Cp값 또는 Ct값을 상기 양성 표준자의 카피수에 대응시켜, 상기 검체 내에 존재하는 카바페넴 내성 장내균의 감염 정도를 정량적으로 측정하는 단계를 더 포함한다.The degree of infection of carbapenem-resistant enterococci present in the sample by mapping the Cp or Ct values obtained by PCR amplifying the gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteria present in the sample of the sample to the copy number of the positive standard. It further comprises the step of measuring quantitatively.

본 발명의 일실시예의 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법에 있어서, 상기 표지물질은 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 15의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 16의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 특이적으로 결합하는 브로브로서 서열번호 17의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 18의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 19의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 20의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 21의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단에 표지될 수 있다.In a method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae using real-time PCR of an embodiment of the present invention, the labeling substance is an oligo having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 as a probe that specifically binds to a KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae. A probe consisting of a nucleotide or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, a probe specifically binding to a VIM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, or an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 or to such oligonucleotide A probe consisting of oligonucleotides having complementary nucleotide sequences, a brob that binds specifically to an NDM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, and an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 or to such oligonucleotide Probes consisting of oligonucleotides with complementary nucleotide sequences, probes that specifically bind to GES genes specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, oligonucleotides having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18, or bases complementary to such oligonucleotides Probes consisting of oligonucleotides, probes that specifically bind to IMP (-1, -3, -6, -10) genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, oligonucleotides having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 or such oligonucleotides A probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to that, a probe specifically binding to an IMP (-4, -26) gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, or an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20 or such an oligo; Nucleotide Complementary to Nucleotide A probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 as a probe specifically binding to a gene of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae. It may be labeled at one end of the at least one probe selected from the group consisting of oligonucleotides or probes consisting of oligonucleotides having base sequences complementary to such oligonucleotides, for example at the 5 ′ end.

이와 관련하여 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하는 것이 바람직하며, 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하여 1개의 검사 튜브에서 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 2개의 표적 유전자를 한번에 검출할 수 있는 것이 더욱 바람직하다. In this regard, it is preferable to simultaneously use two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths, and one test using two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths simultaneously. More preferably, the tube can detect two target genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria at once.

예시로서, 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단은 470nm에서 검출할 수 있는 표지물질로, 또 다른 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단은 530nm에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지될 수 있다. 예를 들어, 상기 470nm에서 검출할 수 있는 표지물질은 FAM일 수 있고, 530nm에서 검출할 수 있는 표지물질은 VIC일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 다양한 검출파장을 갖는 표지물질이 사용될 수 있음은 물론이다. As an example, one end of one probe, eg, 5 'end, is a label that can be detected at 470 nm, and one end of another probe, eg, 5' end, is a label that can be detected at 530 nm. It can be labeled with a substance. For example, the label that can be detected at 470nm may be FAM, and the label that can be detected at 530nm may be VIC. However, the present invention is not limited thereto, and a label having various detection wavelengths may be used.

본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트는, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 대한 서열번호 1 및 2의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 대한 서열번호 3 및 4의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 대한 서열번호 5 및 6의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 대한 서열번호 7 및 8의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 대한 서열번호 9 및 10의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 대한 서열번호 11 및 12의 프라이머 쌍, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 대한 서열번호 13 및 14의 프라이머 쌍으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프라이머 쌍과, DNA 중합효소, dNTPs, PCR 완충용액 및 PCR 증폭산물의 표지물질을 포함한다.The real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria of one embodiment of the present invention is a primer pair of SEQ ID Nos. 1 and 2 for a KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, a VIM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae. Primer pairs of SEQ ID NOs: 3 and 4, primer pairs of SEQ ID NOs: 5 and 6 for NDM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, primer pairs of SEQ ID NOs: 7 and 8 for GES genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria , Primer pairs of SEQ ID NOs: 9 and 10 for the IMP (-1, -3, -6, -10) gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, IMP (-4, -26) gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria Primer pairs of SEQ ID NOs: 11 and 12, and primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 for genes of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae Selected from the group At least one primer pair and a label of DNA polymerase, dNTPs, PCR buffer and PCR amplification products.

본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트에 있어서, 상기 표지물질은 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 15의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 16의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 특이적으로 결합하는 브로브로서 서열번호 17의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 18의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 19의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 20의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 21의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단에 표지될 수 있다.In a real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria of one embodiment of the present invention, the labeling substance is a probe that specifically binds to the KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae. A probe consisting of an oligonucleotide having or a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, a probe specifically binding to a VIM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 or such an oligonucleotide Probes consisting of oligonucleotides having complementary nucleotide sequences to nucleotides, brobes that specifically bind to NDM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, oligonucleotides having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17, or such oligonucleotides Probes consisting of oligonucleotides with complementary nucleotide sequences, probes that specifically bind to GES genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, oligonucleotides having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 or nucleotide sequences complementary to these oligonucleotides Probe consisting of an oligonucleotide having a probe that binds specifically to the IMP (-1, -3, -6, -10) gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, oligonucleotide having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 or such A probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to an oligonucleotide, a probe specifically binding to an IMP (-4, -26) gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20, or Salts complementary to these oligonucleotides A probe consisting of an oligonucleotide having a sequence, and a probe specifically binding to a gene of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae; It may be labeled at one end, for example, 5 'end of at least one probe selected from the group consisting of an oligonucleotide having a probe or a probe consisting of an oligonucleotide having a base sequence complementary to such an oligonucleotide.

본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트는, 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 포함하는 경우 1개의 검사 튜브에서 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 2개의 표적 유전자를 한번에 검출할 수 있는 장점이 있다.The real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria of one embodiment of the present invention preferably comprises two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths. As such, when two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths are simultaneously included, two target genes specific to carbapenem-resistant enterobacteria may be detected at one time in one test tube.

예시로서, 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단은 470nm에서 검출할 수 있는 표지물질로, 또 다른 하나의 프로브의 한쪽 말단, 예를 들어 5'말단은 530nm에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지될 수 있다. 예를 들어, 상기 470nm에서 검출할 수 있는 표지물질은 FAM일 수 있고, 530nm에서 검출할 수 있는 표지물질은 VIC일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고, 다양한 검출파장을 갖는 표지물질이 사용될 수 있음은 물론이다. As an example, one end of one probe, eg, 5 'end, is a label that can be detected at 470 nm, and one end of another probe, eg, 5' end, is a label that can be detected at 530 nm. It can be labeled with a substance. For example, the label that can be detected at 470nm may be FAM, and the label that can be detected at 530nm may be VIC. However, the present invention is not limited thereto, and a label having various detection wavelengths may be used.

한편, 본 발명에 있어서 표지물질은 Cy5, Cy3, 비오틴-결합물질, EDANS (5-(2'-아미노에틸)아미노-1-나프탈렌 황산), 테트라메틸로다민(TMR), 테트라메틸로다민 이소시아네이트 (TMRITC), x-로다민 또는 텍사스 레드, SYBR 그린 I(SYBR green I), VIC, FAM 등일 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니고 당업계에 알려진 다양한 형광물질, 방사성 물질 또는 발광성 물질 등 다양한 표지물질이 사용될 수 있다. In the present invention, the labeling substance is Cy5, Cy3, biotin-binding substance, EDANS (5- (2'-aminoethyl) amino-1-naphthalene sulfate), tetramethyltamine (TMR), tetramethyltamine isocyanate (TMRITC), x-rhodamine or Texas red, SYBR green I, VIC, FAM and the like. However, as described above, the present invention is not limited thereto, and various labeling materials such as various fluorescent materials, radioactive materials, or luminescent materials known in the art may be used.

본 발명에 따르면, 리얼타임 PCR(실시간 중합효소 연쇄반응)을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체로부터 카바페넴 내성 장내균 감염여부를 조기에 신속하고 정확하게 검사할 수 있다.According to the present invention, real-time PCR (real-time polymerase chain reaction) can be used to quickly and accurately examine whether carbapenem-resistant enterobacteriaceae is infected from a sample of a patient suspected of carbapenem-resistant enterobacteriaceae.

또한, 본 발명은 리얼타임 PCR을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체 내에 존재할 수 있는 카바페넴 내성 장내균을 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검출하고, 카바페넴 내성 장내균 감염 초기에도 소량의 카바페넴 내성 장내균의 존재를 조기에 검출함으로써 감염 초기에 적절한 투약치료를 가능케 하여 환자의 치료시기를 놓치거나 감염확산의 위험을 사전에 차단할 수 있다.In addition, the present invention uses real-time PCR to detect high-specificity and sensitivity of carbapenem-resistant enterobacteria, which may be present in a sample of a suspected carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection, on the basis of rapid, accurate and quantified data, and carbapenem resistance. Early detection of the presence of a small amount of carbapenem-resistant enterobacteriaceae in the early stages of intestinal bacterial infection enables proper dosing treatment at the early stage of infection, preventing the patient's treatment time or preventing the spread of infection in advance.

추가로, 본 발명에 따르면, 검체에 대한 검사결과 판독은 멀티플렉스 리얼 타임 PCR 기술을 이용하여 Ct값 (또는 Cp값)의 수치로 판독이 가능하므로 정확한 결과판독을 할 수 있으며, 또한 서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하여 1개의 검사 튜브에서 2개의 표적 유전자를 한번에 검출할 수 있도록 하여 검사시간을 단축할 수 있다.In addition, according to the present invention, the test result reading on the sample can be read as a value of the Ct value (or Cp value) by using the multiplex real-time PCR technology, so that the accurate result reading and the different wavelengths By using two probes labeled with a label that can be detected at the same time, it is possible to detect two target genes in one test tube at a time, thereby reducing the test time.

따라서, 본 발명은 카바페넴 내성 장내균 감염여부에 대한 신속하면서도 정확한 검사를 통해 조기에 카바페넴 내성 장내균 감염여부 확인 및 관리를 할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage of being able to identify and manage carbapenem-resistant enterobacteriaceae early through a quick and accurate test for the infection of carbapenem-resistant enterobacteriaceae.

도 1은 KPC 유전자형의 염기서열 상동성 분석결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 VIM 유전자형의 염기서열 상동성 분석결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 NDM 유전자형 NDM-1의 서열정보를 나타내는 도면이다.
도 4는 GES 유전자형의 염기서열 상동성 분석결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 IMP 유전자형의 염기서열 상동성 분석결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 CRE(카바페넴 내성 장내균) 유전자들의 클로닝을 위한 증폭산물들을 아가로즈겔에 전기영동한 결과의 사진이다.
도 7은 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 표적 유전자가 각각 형질전환되어 있는 플라스미드들을 주형으로 하고 각각의 CRE 검출용 프라이머를 사용하여 각각의 표적 유전자를 증폭한 후 증폭산물들을 아가로즈겔에 전기영동한 결과의 사진이다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 있어서, KPC 유전자 형질전환 플라스미드 및 VIM 유전자 형질전환 플라스미드를 주형으로 사용하고 KPC 유전자 및 VIM 유전자 각각에 대한 검출 프라이머와 프로브를 이용하여 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 시행하여 얻은 증폭곡선 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 있어서, NDM 유전자 형질전환 플라스미드 및 GES 유전자 형질전환 플라스미드를 주형으로 사용하고 NDM 유전자 및 GES 유전자 각각에 대한 검출 프라이머와 프로브를 이용하여 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 시행하여 얻은 증폭곡선 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 있어서, IMP-6,-4,-2 유전자 형질전환 플라스미드를 주형으로 사용하고 IMP-6,-4,-2 유전자에 대한 검출 프라이머와 프로브를 이용하여 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 시행하여 얻은 증폭곡선 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 있어서, 카바페넴 내성 장내균 음성검체에 대해 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 시행하여 얻은 증폭곡선 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일실시예의 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 있어서, 카바페넴 내성 장내균 양성검체에 대해 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 시행하여 얻은 증폭곡선 그래프이다.
도 13은 본 발명의 멀티플렉스 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사방법에 따른 검출한계 카피수 분석결과를 나타내는 그래프이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명은 디스크 확산법과 달리 적은 카피수의 카바페넴 내성 장내균 유전자 형질전환 플라스미드도 유의적으로 검출할 수 있어 높은 민감도로 카바페넴 내성 장내균의 검출이 가능할 뿐만아니라 감염 정도(감염 위험지수)의 정량화도 가능한 것을 알 수 있다.
1 is a diagram showing the results of nucleotide sequence homology analysis of KPC genotype.
Figure 2 shows the results of nucleotide sequence homology analysis of the VIM genotype.
3 shows sequence information of the NDM genotype NDM-1.
4 shows the results of nucleotide sequence homology analysis of the GES genotype.
5 shows the results of nucleotide sequence homology analysis of the IMP genotype.
Figure 6 is a photograph of the results of electrophoresis on agarose gels of amplification products for the cloning of CRE (cabapenem resistant enterobacteriaceae) genes.
7 is a template of plasmids transformed with NDM, KPC, IMP, GES and VIM target genes respectively, and after amplification of each target gene using respective CRE detection primers, the amplification products are transferred to agarose gel. It is a photograph of the result.
8 is a method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae of an embodiment of the present invention, using a KPC gene transforming plasmid and a VIM gene transforming plasmid as a template, and using a detection primer and a probe for each of the KPC gene and the VIM gene, respectively. This is an amplification graph obtained by performing a flex real-time PCR.
9 is a method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae of an embodiment of the present invention, using a NDM transgenic plasmid and a GES transgenic plasmid as a template, and using a detection primer and a probe for each of the NDM and GES genes, respectively. This is an amplification graph obtained by performing a flex real-time PCR.
10 is a method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae of an embodiment of the present invention, using an IMP-6, -4, -2 gene transforming plasmid as a template and detecting primers for an IMP-6, -4, -2 gene Amplification curve graph obtained by performing multiplex real-time PCR using and probe.
FIG. 11 is an amplification curve graph obtained by performing multiplex real-time PCR on a carbapenem-resistant enterobacteriaceae test method according to an embodiment of the present invention.
12 is an amplification curve graph obtained by performing multiplex real-time PCR on a carbapenem-resistant enterobacteriaceae test method according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a graph showing the detection limit copy number analysis results according to the carbapenem resistance enterobacteriaceae test method using multiplex real-time PCR of the present invention. As shown in FIG. 13, unlike the disk diffusion method, the present invention can significantly detect a small copy number of carbapenem-resistant enterobacteriaceae gene transforming plasmid, which enables detection of carbapenem-resistant enterobacteria with high sensitivity as well as the degree of infection. It can be seen that (infection risk index) can be quantified.

이하, 본 발명의 실시예에 기초하여 보다 상세하게 기술한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the embodiments of the present invention. It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The references cited in the present invention are incorporated herein by reference.

실시예Example

실시예 1: CRE 유전자의 서열정보 확보Example 1: Securing sequence information of the CRE gene

카바페넴 내성 장내균이 보유하고 있는 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자 분석을 위한 염기서열은 NCBI에 등록된 각 유전자의 유전자형별로 염기서열을 확보하였고, 공통적인 염기서열을 분석프로그램(BioEdit, USA)을 이용하여 분석하였다(도 1~도 5). 분석된 염기서열을 토대로 하여 Primer Express (AppliedBiosystems, USA) 프로그램을 이용하여, 각 유전자의 여러 유전자형을 검출할 수 있는 프라이머와 반응결과물을 확인할 수 있는 형광표지가 된 프로브를 디자인하였다. The base sequences for NDM, KPC, IMP, GES, and VIM gene analysis possessed by carbapenem-resistant enterobacteria were obtained by genotype of each gene registered in NCBI, and the common sequences were analyzed (BioEdit, USA). ) Was analyzed using (Fig. 1 to Fig. 5). Based on the analyzed sequences, the Primer Express (AppliedBiosystems, USA) program was used to design primers that can detect multiple genotypes of each gene and fluorescently labeled probes that can identify reaction products.

KPC-1,-2,-3,-4,-5,-6,-8,-9,-11 유전자형의 공통적인 염기서열에서 프라이머와 프로브를 디자인하여 KPC-1,-2,-3,-4,-5,-6,-8,-9,-11 유전자형을 1개의 프라이머 세트(서열번호 1 및 서열번호 2)와 1개의 프로브(서열번호 15)를 이용하여 한번에 검출할 수 있도록 하였다. 또한, VIM-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,-11,-12,-14,-15,-16,-18,-19,-20,-23,-24,-26 유전자형의 공통적인 염기서열에서 프라이머와 프로브를 디자인하여 VIM-1,-2,-3,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9,-10,-11,-12,-14,-15,-16,-18,-19,-20,-23,-24,-26 유전자형을 1개의 프라이머 세트(서열번호 3 및 서열번호 4)와 1개의 프로브(서열번호 16)를 이용하여 한번에 검출할 수 있도록 하였다. Design primers and probes from the common sequences of the KPC-1, -2, -3, -4, -5, -6, -8, -9, -11 genotypes to determine KPC-1, -2, -3, -4, -5, -6, -8, -9, -11 genotypes were detected at one time using one primer set (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2) and one probe (SEQ ID NO: 15) . Also, VIM-1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10, -11, -12, -14, -15, -16, -18 By designing primers and probes in common sequences of the -19, -20, -23, -24, -26 genotypes, VIM-1, -2, -3, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10, -11, -12, -14, -15, -16, -18, -19, -20, -23, -24, -26 genotype 1 primer set (SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4) and one probe (SEQ ID NO: 16) were used for detection at one time.

그러나, NDM은 다른 유전자형의 보고자료가 충분하지 않으므로 NDM-1 한 개의 유전자형만을 검출할 수 있도록 하였으며(프라이머세트: 서열번호 5 및 서열번호 6; 프로브: 서열번호 17), GES-1,-2,-3,-4,-5,-7,-12,-13,-15,-16 유전자형을 1개의 프라이머 세트(서열번호 7 및 서열번호 8)와 1개의 프로브(서열번호 18)를 이용하여 한번에 검출할 수 있도록 하였다. However, NDM has only one genotype of NDM-1 detected since there are not enough reports of other genotypes (primerset: SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6; probe: SEQ ID NO: 17), GES-1, -2 , -3, -4, -5, -7, -12, -13, -15, -16 genotype using one primer set (SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8) and one probe (SEQ ID NO: 18) To be detected at a time.

또한, IMP 유전자의 경우 나머지 앞선 4개 유전자와는 달리 각 유전자형들의 염기서열의 변이가 많은 것으로 분석되어 3개의 프라이머 세트(서열번호 9 및 서열번호 10, 서열번호 11 및 서열번호 12, 서열번호 13 및 서열번호 14)와 3개의 프로브(서열번호 19, 서열번호 20, 서열번호 21)를 이용하여, IMP-1,-2,-3,-4,-6,-8,-10,-19,-20,-24,-26 유전자형을 검출할 수 있도록 하였다(하기 표 1 및 표 2 참조).In addition, in the case of the IMP gene, unlike the previous four genes, the genome sequence of each genotype was analyzed to be large, and thus, three primer sets (SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13) were analyzed. And IMP-1, -2, -3, -4, -6, -8, -10, -19 using SEQ ID NO: 14) and three probes (SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21). The, -20, -24, -26 genotypes were detected (see Table 1 and Table 2 below).

표 1: CRE 유전자 검출을 위한 프라이머 염기서열Table 1: Primer Sequences for CRE Gene Detection

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표 2: CRE 유전자 검출을 위한 프로브 염기서열Table 2: Probe Sequence for CRE Gene Detection

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실시예 2: CRE 유전자의 클론의 확보Example 2: Clone of CRE Gene

CRE 유전자를 확보하기 위하여, 대학병원에서 CRE 감염양성으로 검증된 균주의 게놈 DNA를 분양받아, 각 유전자의 특이적인 프라이머(서열번호 22∼서열번호 33)를 사용하여(하기 표 3 참조) NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자를 증폭하였다.
In order to secure the CRE gene, genomic DNA of a strain verified to be positive for CRE infection was collected at a university hospital, and specific primers (SEQ ID NOs: 22 to 33) of each gene were used (see Table 3 below). KPC, IMP, GES and VIM genes were amplified.

표 3: CRE 유전자의 클로닝을 위한 프라이머 염기서열Table 3: Primer Sequences for Cloning the CRE Gene

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PCR 증폭과정은 94℃에서 10분 반응 후에 94℃에서 15초, 60℃에서 1분간 40회를 반복수행하였다. 증폭된 각각의 증폭산물은 1% 아가로즈겔을 이용하여 비특이적 밴드 형성여부를 확인하였다(도 6 참조). 확인된 CRE 유전자의 PCR 증폭 산물을 GeneAll Expin Gel SV(GeneAll, Korea) 키트를 이용하여 정제하였고, 정제한 증폭산물은 pGEM-T 이지 벡터(pGEM-T easy vector)(Promega, USA)에 삽입하여 대장균에 형질전환하였다. PCR amplification was repeated 10 times at 94 ° C. for 15 seconds at 94 ° C. and 40 times at 60 ° C. for 1 minute. Each amplified product amplified by using a 1% agarose gel was confirmed whether the non-specific band formation (see Figure 6). PCR amplification products of the identified CRE gene was purified using GeneAll Expin Gel SV (GeneAll, Korea) kit, and the purified amplification products were inserted into pGEM-T easy vector (Promega, USA). E. coli was transformed.

준비된 형질전환 대장균은 LB배지에 16시간 동안 배양하고 GeneAll plasmid prep kit를 이용하여 플라스미드 DNA를 정제한 후 서열분석을 의뢰하였다(코스모진텍, Korea). 확보된 서열정보는 블라스트 서치(blast search)를 통하여 분석하였고, 그 결과 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자의 여러 유전자형의 공통적인 염기서열이 포함되어 있는 것을 확인하였다(서열번호 37∼서열번호 42). IMP-2,-8,-19,-20,-24 유전자형의 공통적인 염기서열을 포함하고 있는 IMP-2 유전자의 경우 국내에서 검증된 균의 게놈 DNA를 분양받을 수 없는 관계로 분석한 염기서열을 바탕으로 인위적으로 유전자 합성 서비스를 의뢰하여(Bioneer, Korea) 형질전환 클론을 확보하였다(서열번호 43).
Prepared transformed E. coli was incubated for 16 hours in LB medium and purified for plasmid DNA using GeneAll plasmid prep kit (School Genetech, Korea). The obtained sequence information was analyzed by blast search, and as a result, it was confirmed that the common base sequences of various genotypes of NDM, KPC, IMP, GES, and VIM genes were included (SEQ ID NOs 37 to SEQ ID NOs: 42). In the case of IMP-2 gene which contains the common nucleotide sequence of IMP-2, -8, -19, -20, -24 genotype, the nucleotide sequence was analyzed because it could not receive the genomic DNA of the tested bacteria in Korea. On the basis of this, artificially requested gene synthesis service (Bioneer, Korea) to obtain a transgenic clone (SEQ ID NO: 43).

실시예 3: CRE 검출 프라이머의 확인 Example 3: Identification of CRE Detection Primers

실시예 1에서 디자인한 CRE 검출 프라이머들(서열번호 1∼서열번호 14)이 특이적으로 해당 유전자에 반응하는지 확인하기 위하여 실시예 2에서 준비한 NDM, KPC, IMP, GES, VIM 유전자가 형질전환되어 있는 플라스미드 DNA를 주형으로 하고 상기 유전자들에 대한 각각의 CRE 검출용 프라이머를 사용하여 PCR 증폭한 후, 증폭산물을 아가로즈겔(3%)을 이용한 전기영동으로 확인하였다. PCR 증폭과정은 94℃에서 10분 반응 후에 94℃에서 15초, 62℃에서 1분간 40회를 반복수행하였다. In order to confirm whether the CRE detection primers (SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 14) designed in Example 1 specifically respond to the gene, the NDM, KPC, IMP, GES, and VIM genes prepared in Example 2 were transformed. The plasmid DNA was used as a template, and PCR amplification was carried out using primers for detecting CRE of the genes. The amplification products were confirmed by electrophoresis using agarose gel (3%). PCR amplification was repeated 10 times at 94 ° C. for 15 seconds at 94 ° C. and 40 times at 62 ° C. for 1 minute.

PCR 증폭산물의 확인결과 비특이적인 밴드의 형성을 확인할 수 없었고, 정상적인 증폭산물의 크기를 확인하였다(도 7).
As a result of confirming the PCR amplification product was not able to confirm the formation of the non-specific band, the size of the normal amplification product was confirmed (Fig. 7).

실시예 4: 멀티플렉스 리얼 타임(Multiplex Real Time) PCR을 이용한 KPC 유전자 및 VIM 유전자 검출 프라이머와 프로브의 확인Example 4 Identification of KPC and VIM Gene Detection Primers and Probes Using Multiplex Real Time PCR

리얼타임(Real-time) PCR 방법은 형광물질(fluorescent material)을 PCR 기법에 응용한 것으로 반응 중 검체 내에 존재하는 목적 유전자의 증폭과 함께 형광물질의 발광(emission) 정도를 실시간으로 검출하고 정량 분석하여 목적 유전자의 증폭 유무 및 그 양상을 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 방법이다. 리얼타임(Real-time) PCR 방법은 크게 TaqMan 프로브를 이용하는 방법과 SYBR 그린 I(SYBR Green I)을 사용하는 방법으로 나누어진다. 본 발명의 실시예들에서는 TaqMan 프로브를 이용하여 리얼타임 PCR을 수행하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아님은 물론이다.Real-time PCR is a method of applying fluorescent material to PCR, and amplifies the target genes present in the sample during the reaction and detects the emission level of the fluorescent material in real time and quantitatively analyzes it. This is a method to analyze the presence or absence of amplification of the target gene and its pattern quickly and accurately. Real-time PCR methods are largely divided into a method using a TaqMan probe and a method using SYBR Green I. In embodiments of the present invention, real-time PCR was performed using a TaqMan probe, but the present invention is not limited thereto.

리얼타임 PCR의 기본 원리는 중합효소와 형광공명 에너지 이동(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)의 원리에 의해 PCR의 매 주기마다 실시간으로 시행되는 형광의 검출과 정량에 있다. 리얼타임 PCR에서의 정량은 PCR시 매 주기의 진행 상황을 감시하여 지수 증가기(exponential phase) 범위 내에서 실시간으로 증폭산물을 측정하는 방법으로서, 이때 중요한 개념이 Ct(threshold cycle) 또는 Cp(crossing point)라는 수치이다. 이 값은 소식자의 분리에 의해 생기는 형광의 양이 기본값(baseline level)을 넘어서 감지될 수 있을 정도로 두드러지게 증가하는 시점의 주기수이며, 이는 초기 주형량(본 발명의 경우 NDM, KPC, IMP, GES, VIM 유전자의 카피수)을 비교적 정확하게 반영한다.The basic principle of real-time PCR is the detection and quantification of fluorescence which is carried out in real time every cycle of PCR by the principle of polymerase and Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET). Quantification in real-time PCR is a method of measuring amplification products in real time within the exponential phase range by monitoring the progress of each cycle during PCR. An important concept is Ct (threshold cycle) or Cp (crossing). point). This value is the number of cycles at which the amount of fluorescence produced by the separation of the reader increases noticeably beyond the baseline level, which is the initial template amount (NDM, KPC, IMP, GES, the number of copies of the VIM gene).

예를 들어, 리얼타임 PCR을 이용하면 미지시료의 양성, 음성여부에 관계없이 증폭되는 인터널 콘트롤의 전체 PCR 증폭 기간에 대한 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하여 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하고 형광세기의 표준 곡선을 얻을 수 있다. 이러한 인터널 콘트롤의 Cp값 또는 Ct값과 형광세기의 표준 곡선은 음성 대조군의 Cp값 또는 Ct값과 형광세기의 곡선 패턴과 명확하게 구별되어 미지시료의 양성 또는 음성 여부를 판단하는 기준을 제공할 수 있다. 따라서, NDM, KPC, IMP, GES 및/또는 VIM 유전자를 포함하는 시료를 PCR 증폭하여 전체 PCR 증폭 기간에 대한 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하고 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하고 형광세기의 표준 곡선을 얻은 후, 인터널 콘트롤 및 음성 대조군의 Cp값 또는 Ct값과 형광세기의 곡선 패턴과 비교하여 시료 내에 NDM, KPC, IMP, GES 및/또는 VIM 유전자가 포함되어 있는지 여부, 즉 피검자의 카바페넴 내성 장내균 감염여부를 신속하면서 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검사할 수 있다. For example, real-time PCR can be used to measure the change in fluorescence intensity of a label over the entire PCR amplification period of an internal control that is amplified regardless of whether the sample is positive or negative. Recovery (Cp value or Ct value) can be analyzed and a standard curve of fluorescence intensity can be obtained. The standard curves of Cp or Ct and fluorescence intensity of the internal control are clearly distinguished from the curve patterns of Cp or Ct and fluorescence intensity of the negative control to provide a criterion for determining whether the unknown sample is positive or negative. Can be. Therefore, PCR amplification of samples containing NDM, KPC, IMP, GES and / or VIM genes to measure the change in fluorescence intensity of the label for the entire PCR amplification period and the number of PCR reactions (Cp value) to reach a constant fluorescence intensity Or Ct value) and obtain a standard curve of fluorescence intensity, and then compare Np, KPC, IMP, GES and / or VIM in the sample by comparing the Cp value or Ct value of the internal control and negative control with the curve pattern of fluorescence intensity. The presence or absence of the gene, i.e., whether the subject is infected with carbapenem-resistant enterobacteriaceae, can be quickly and accurately tested for high specificity and sensitivity based on accurate and quantified data.

구체적으로, 1개의 검사 튜브(Tube)에서 KPC 유전자 및 VIM 유전자를 동시에 검출하기 위하여 실시예 3에서 확인된 KPC 프라이머 쌍(서열번호 1 및 서열번호 2), VIM 프라이머 쌍(서열번호 3 및 서열번호 4) 그리고 각기 다른 형광물질(서로 다른 방출 파장 가짐)로 표지되어 있는 KPC 프로브(서열번호 15) 및 VIM 프로브(서열번호 16)를 사용하였고, 리얼 타임 PCR은 리얼 타임 PCR 장비(LG생명과학, Korea)를 이용하여 실시예 2에서 준비된 형질전환 플라스미드 DNA를 주형으로 하여 수행하였다. Specifically, the KPC primer pair (SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2), VIM primer pair (SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 3) identified in Example 3 to simultaneously detect the KPC gene and VIM gene in one test tube (Tube) 4) KPC probes (SEQ ID NO: 15) and VIM probes (SEQ ID NO: 16) labeled with different fluorescent materials (different emission wavelengths) were used, and real time PCR was performed using real time PCR equipment (LG Life Sciences, Korea) using the transformed plasmid DNA prepared in Example 2 as a template.

PCR 증폭 조성물로는 상업적으로 입수가 가능한 HS Prime Taq premix (제넷바이오, Korea)를 사용하였고, 전술한 KPC 프라이머/프로브, VIM 프라이머/프로브를 첨가하여 증폭반응물을 제조하였다. 증폭과정은 94℃에서 10분간 반응 후에, 94℃에서 15초, 60℃에서 1분간 35회 반복하여 수행하였다. 리얼 타임 PCR 증폭 반응물의 판독에 있어서, 인터널 콘트롤(internal control) 유전자, KPC 유전자 및 VIM 유전자를 검출하기 위한 각각의 프로브의 염기서열 5' 말단에 서로 다른 파장에서 형광을 나타내는 형광물질을 표지하여 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물을 판독할 수 있도록 하였으며, 프로브와 주형과의 결합력을 향상시키기 위하여 각 프로브 3' 말단에 MGB(Minor Groove Binder)를 결합시켰다. As a PCR amplification composition, a commercially available HS Prime Taq premix (Gennet Bio, Korea) was used, and the amplification reaction was prepared by adding the aforementioned KPC primer / probe and VIM primer / probe. The amplification process was repeated for 10 minutes at 94 ℃, 15 seconds at 94 ℃, was repeated 35 times for 1 minute at 60 ℃. In the reading of real-time PCR amplification reactions, a fluorescent material fluorescing at different wavelengths is labeled at the 5 'end of each probe to detect internal control genes, KPC genes and VIM genes. Three real-time PCR amplification reactions were read out, and MGB (Minor Groove Binder) was coupled to the 3 'end of each probe to improve the binding force between the probe and the template.

1개의 검사 튜브에서 생성되는 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물의 확인에 있어서, KPC 유전자의 경우 470 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하고, VIM 유전자의 경우 530 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하며, 인터널 콘트롤(NC_003071: CPN60A(chloroplast / 60 kDa chaperonin alpha Subunit))은 630 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인이 가능하도록 하였다. 또한, 전술한 바와 같이 인터널 콘트롤을 사용함으로써, 미지시료의 양성, 음성 결과에 상관없이 증폭반응의 유효성을 검증할 수 있도록 하였다. 본 발명의 실시예들(하기 실시예들 포함)에서 인터널 콘트롤은 하나의 예시로서 다음과 같은 프라이머 쌍(서열번호 34 및 서열번호 35)에 의해 증폭되고 아래과 같이 5' 말단이 Cy5로 표지된 프로브(서열번호 36)에 의해 형광표지되어 형광값이 측정된다. In the identification of three real-time PCR amplification reactions generated in one test tube, the KPC gene can be identified by the fluorescence value at 470 nm wavelength and the VIM gene can be identified by the fluorescence value at 530 nm wavelength. In addition, the internal control (NC_003071: CPN60A (chloroplast / 60 kDa chaperonin alpha Subunit)) was confirmed by the fluorescence value coming from the 630 nm wavelength. In addition, by using the internal control as described above, it was possible to verify the effectiveness of the amplification reaction regardless of the positive and negative results of the unknown sample. In the embodiments of the present invention (including the following examples), internal control is amplified by the following primer pair (SEQ ID NO: 34 and SEQ ID NO: 35) as an example, and the 5 'end is labeled with Cy5 as follows. Fluorescent labeling was carried out by a probe (SEQ ID NO: 36) to measure the fluorescence value.

IC F-프라이머 : 5'-GGG ACA ACC ACT GCG TCT AT-3' (서열번호 34)IC F-primer: 5'-GGG ACA ACC ACT GCG TCT AT-3 '(SEQ ID NO: 34)

IC R-프라이머 : 5'-CAC AAG GAA GGT CAC TGC AA-3' (서열번호 35)IC R-primer: 5'-CAC AAG GAA GGT CAC TGC AA-3 '(SEQ ID NO: 35)

IC 프로브 : Cy5- 5'-CGT CAC TTC TGG TGC GAA TCC CGT-3' (서열번호 36)
IC probe: Cy5- 5'-CGT CAC TTC TGG TGC GAA TCC CGT-3 '(SEQ ID NO: 36)

리얼 타임 PCR 반응결과 1개의 튜브에서 3개의 반응물의 구분을 명확히 할 수 있었으며, 3개의 반응물의 위양성 혹은 위음성 결과가 나오지 않는 것을 확인 하였다(도 8).
Real-time PCR reactions were able to clarify the classification of the three reactants in one tube, it was confirmed that the false positive or false negative results of the three reactants (Fig. 8).

실시예 5: 멀티플렉스 리얼 타임(Multiplex Real Time) PCR을 이용한 NDM 유전자 및 GES 유전자 검출 프라이머와 프로브의 확인Example 5 Identification of NDM and GES Gene Detection Primers and Probes Using Multiplex Real Time PCR

1개의 검사 튜브(Tube)에서 NDM 유전자 및 GES 유전자를 동시에 검출하기 위하여 실시예 3에서 확인된 NDM 프라이머 쌍(서열번호 5 및 서열번호 6), GES 프라이머 쌍(서열번호 7 및 서열번호 8) 그리고 각기 다른 형광물질(서로 다른 방출 파장 가짐)로 표지되어 있는 NDM 프로브 (서열번호 17) 및 GES 프로브(서열번호 18)를 사용하였고, 리얼 타임 PCR은 리얼 타임 PCR 장비(LG생명과학, Korea)를 이용하여 실시예 2에서 준비된 형질전환 플라스미드 DNA를 주형으로 하여 수행하였다. NDM primer pair (SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6), GES primer pair (SEQ ID NO: 7 and SEQ ID NO: 8) identified in Example 3 to simultaneously detect NDM gene and GES gene in one test tube, and NDM probes (SEQ ID NO: 17) and GES probes (SEQ ID NO: 18) labeled with different fluorophores (different emission wavelengths) were used, and real-time PCR was performed using real-time PCR equipment (LG Life Science, Korea). Using the transformed plasmid DNA prepared in Example 2 as a template.

증폭반응물의 조성과 증폭과정은 실시예 4와 같은 방법으로 수행하였다. Composition and amplification process of the amplification reaction was carried out in the same manner as in Example 4.

리얼 타임 PCR 증폭 반응물의 판독에 있어서, 인터널 콘트롤(internal control) 유전자, NDM 유전자 및 GES 유전자를 검출하기 위한 각각의 프로브의 염기서열 5' 말단에 서로 다른 파장에서 형광을 나타내는 형광물질을 표지하여 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물을 판독할 수 있도록 하였으며, 프로브와 주형과의 결합력을 향상시키기 위하여 각 프로브 3' 말단에 MGB(Minor Groove Binder)를 결합시켰다. In the reading of real-time PCR amplification reactions, a fluorescent material fluorescing at different wavelengths is labeled at the 5 'end of each of the probes for detecting the internal control gene, the NDM gene and the GES gene. Three real-time PCR amplification reactions were read out, and MGB (Minor Groove Binder) was coupled to the 3 'end of each probe to improve the binding force between the probe and the template.

1개의 검사 튜브에서 생성되는 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물의 확인에 있어서, NDM 유전자의 경우 470 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하고, GES 유전자의 경우 530 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하며, 인터널 콘트롤은 630 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인이 가능하도록 하였다. 또한, 전술한 바와 같이 인터널 콘트롤을 사용함으로써, 미지시료의 양성, 음성 결과에 상관없이 증폭반응의 유효성을 검증할 수 있도록 하였다. In the identification of three real-time PCR amplification reactions generated in one test tube, the fluorescence value from the 470 nm wavelength for the NDM gene and the fluorescence value from the 530 nm wavelength for the GES gene can be confirmed. In addition, the internal control was able to identify the fluorescence value coming from the 630 nm wavelength. In addition, by using the internal control as described above, it was possible to verify the effectiveness of the amplification reaction regardless of the positive and negative results of the unknown sample.

리얼 타임 PCR 반응결과 1개의 튜브에서 3개의 반응물의 구분을 명확히 할 수 있었으며, 3개의 반응물의 위양성 혹은 위음성 결과가 나오지 않는 것을 확인 하였다(도 9).
Real-time PCR reactions were able to clarify the classification of the three reactants in one tube, it was confirmed that the false positive or false negative results of the three reactants (Fig. 9).

실시예 6: 멀티플렉스 리얼 타임(Multiplex Real Time) PCR을 이용한 IMP 유전자 검출 프라이머와 프로브의 확인Example 6: Identification of IMP Gene Detection Primers and Probes by Multiplex Real Time PCR

1개의 검사 튜브(Tube)에서 IMP 유전자를 검출하기 위하여 실시예 3에서 확인된 IMP-6 프라이머 쌍(서열번호 9 및 서열번호 10), IMP-4 프라이머 쌍(서열번호 11 및 서열번호 12), IMP-2 프라이머 쌍(서열번호 13 및 서열번호 14) 그리고 각기 다른 형광물질(서로 다른 방출 파장 가짐)로 표지되어 있는 IMP-6 프로브(서열번호 19), IMP-4 프로브(서열번호 20) 및 IMP-2 프로브(서열번호 21)를 사용하였고, 리얼 타임 PCR은 리얼 타임 PCR 장비(LG생명과학, Korea)를 이용하여 실시예 2에서 준비된 형질전환 플라스미드 DNA를 주형으로 하여 수행하였다.IMP-6 primer pair (SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10), IMP-4 primer pair (SEQ ID NO: 11 and SEQ ID NO: 12) identified in Example 3 to detect the IMP gene in one test tube (Tube), IMP-6 probe (SEQ ID NO: 19), IMP-4 probe (SEQ ID NO: 20), labeled with an IMP-2 primer pair (SEQ ID NO: 13 and SEQ ID NO: 14) and different fluorescents (with different emission wavelengths); IMP-2 probe (SEQ ID NO: 21) was used, and real-time PCR was performed using the transformed plasmid DNA prepared in Example 2 as a template using a real-time PCR equipment (LG Life Science, Korea).

증폭반응물의 조성과 증폭과정은 실시예 4와 같은 방법으로 수행하였다.Composition and amplification process of the amplification reaction was carried out in the same manner as in Example 4.

리얼 타임 PCR 증폭 반응물의 판독에 있어서, 인터널 콘트롤(internal control) 유전자, IMP-6 유전자(IMP-1,-3,-6,-10 유전자형을 포괄하는 의미로 사용됨), IMP-2 유전자(IMP-2,-8,-19,-20,-24 유전자형을 포괄하는 의미로 사용됨), IMP-4 유전자(IMP-4,-26 유전자형을 포괄하는 의미로 사용됨)를 검출하기 위한 각각의 프로브의 염기서열 5' 말단에 서로 다른 파장에서 형광을 나타내는 형광물질을 표지하여(단, IMP-6 유전자와 IMP-4 유전자는 모두 동일 파장에서 형광을 나타내는 형광물질, 예를 들어 FAM으로 표지됨), 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물을 판독할 수 있도록 하였으며, 프로브와 주형과의 결합력을 향상시키기 위하여 각 프로브 3' 말단에 MGB(Minor Groove Binder)를 결합시켰다. In reading real-time PCR amplification reactions, the internal control gene, IMP-6 gene (used to encompass IMP-1, -3, -6, -10 genotypes), IMP-2 gene ( Probes to detect the IMP-2, -8, -19, -20, -24 genotypes) and the IMP-4 gene (used to encompass the IMP-4, -26 genotypes) 5 'end of the nucleotide sequence of the labeling fluorescent material fluorescing at different wavelengths (but IMP-6 gene and IMP-4 gene are all labeled with a fluorescent material, for example, FAM fluorescence at the same wavelength) In addition, three real-time PCR amplification reactions were read, and MGB (Minor Groove Binder) was coupled to each probe 3 'end to improve the binding force between the probe and the template.

1개의 검사 튜브에서 생성되는 3개의 리얼 타임 PCR 증폭 반응결과물의 확인에 있어서, IMP-6,-4 유전자의 경우 470 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하고, IMP-2 유전자의 경우 530 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하며, 인터널 콘트롤은 630 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인이 가능하도록 하였다. 또한, 전술한 바와 같이 인터널 콘트롤을 사용함으로써, 미지시료의 양성, 음성 결과에 상관없이 증폭반응의 유효성을 검증할 수 있도록 하였다. In the identification of three real-time PCR amplification reactions generated in one test tube, it is possible to confirm the fluorescence value of 470 nm wavelength for IMP-6, -4 gene and 530 nm wavelength for IMP-2 gene. The fluorescence value from the fluorescence value can be identified by the internal control, and the fluorescence value from the 630 nm wavelength can be confirmed. In addition, by using the internal control as described above, it was possible to verify the effectiveness of the amplification reaction regardless of the positive and negative results of the unknown sample.

리얼 타임 PCR 반응결과 1개의 튜브에서 3개의 반응물의 구분을 명확히 할 수 있었으며, 3개의 반응물의 위양성 혹은 위음성 결과가 나오지 않는 것을 확인 하였다(도 10).
Real-time PCR reactions were able to clarify the classification of the three reactants in one tube, it was confirmed that the false positive or false negative results of the three reactants (Fig. 10).

실시예 7: 멀티플렉스 리얼 타임 PCR법을 이용한 검체에서의 CRE 검출 확인Example 7: Confirmation of CRE Detection in Specimen Using Multiplex Real-Time PCR

실시예 4, 실시예 5 및 실시예 6에서 검증된 CRE 검출 프라이머 쌍/프로브를 사용하여, 검체에서 멀티플렉스 리얼 타임 PCR법을 이용한 CRE 관련 유전자의 검출가능 여부를 확인하였다. 사용된 검체는 대학병원에서 CRE 감염이 의심되는 환자에서 획득한 분변, 혈액 등의 임상검체를 이용하여 한천배지에 균을 배양한 후 균의 게놈 DNA를 추출한 것을 분양받아 사용하였으며, 기존의 항생제 민감도 검사와 시퀀싱 방법에 의해 CRE 유전자들 중 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자의 유전자형이 검증된 검체를 사용하여 확인하였다.Using the CRE detection primer pairs / probes verified in Example 4, Example 5 and Example 6, it was confirmed whether the CRE related genes were detectable in the specimen using multiplex real time PCR. The samples used were cultured on agar medium using clinical samples obtained from patients suspected of CRE infection in university hospitals, and then extracted from the genome DNA of the bacteria. The genotypes of the NDM, KPC, IMP, GES and VIM genes among the CRE genes were verified by the test and sequencing methods.

CRE 양성검체 17개 검체와 CRE 음성검체 6개 검체를 사용하여 확인하였다.Seventeen CRE positive specimens and six CRE negative specimens were used.

CRE 양성검체는 KPC-2 유전자형 2개 검체, KPC-3 유전자형 2개 검체, GES-5유전자형 3개 검체, NDM-1 유전자형 4개 검체, VIM-2 유전자형 2개 검체, VIM-3 유전자형 1개 검체, IMP-4 유전자형 1개 검체 및 IMP-6 유전자형 2개 검체를 사용하였다. 1개 검체의 확인을 위하여 3개의 검사 튜브(tube)를 사용하여 NDM-1, KPC, IMP, GES, VIM 유전자를 확인하였다. CRE positive samples were two KPC-2 genotypes, two KPC-3 genotypes, three GES-5 genotypes, four NDM-1 genotypes, two VIM-2 genotypes, and one VIM-3 genotype. Samples, one IMP-4 genotype sample and two IMP-6 genotype samples were used. NDM-1, KPC, IMP, GES and VIM genes were identified using three test tubes for the identification of one specimen.

하기 표 4 및 표 5에 표시된 튜브 1(Tube 1)에서는 KPC 유전자 및 VIM 유전자 확인을 하였고, 튜브 2(Tube 2)에서는 NDM 유전자 및 GES 유전자 확인을 하였으며, 튜브 3(Tube 3)에서는 IMP 유전자를 확인하였다. Tube 1 (Tube 1) shown in Table 4 and Table 5 was confirmed KPC gene and VIM gene, Tube 2 (Tube 2) was confirmed NDM gene and GES gene, Tube 3 (Tube 3) IMP gene Confirmed.

또한, 튜브 1, 튜브 2 및 튜브 3 모두에 인터널 콘트롤(Internal Control: IC)을 사용하여 반응의 유효성을 검증하였다. 반응조성물은 HS Prime Taq premix (제넷바이오, Korea)와 튜브 1, 튜브 2 및 튜브 3의 해당 프라이머 쌍/프로브를 첨가하여 준비하였다.In addition, the reaction was validated using Internal Control (IC) for both Tube 1, Tube 2 and Tube 3. The reaction composition was prepared by adding HS Prime Taq premix (Gennet Bio, Korea) and the corresponding primer pairs / probes of Tube 1, Tube 2 and Tube 3.

반응과정은 94℃에서 10분간 반응 후에, 94℃에서 15초, 60℃에서 1분간 35회 반복하여 수행하였으며, 리얼 타임 PCR 장비(LG생명과학, Korea)를 이용하여 수행하였다. 리얼 타임 PCR 반응결과물의 판독은 0.05의 한계값을 주었을 때 얻어지는 각 반응물의 Ct 값과 반응물의 증폭곡선에 의해 양성/음성 판독을 하는 방식으로 수행되었다(표 4, 표 5, 도 11 및 도 12 참조). 표 4 및 표 5의 IMP 뒤에 나오는 일련번호는 IMP 유전자의 유전자형을 구분하기 위한 것으로서, IMP13461026은 IMP-1,-3,-4,-6,-10,-26의 유전자형을 나타내고, IMP28192024는 IMP-2,-8,-19,-20-24의 유전자형을 나타낸다. 튜브 3에서 IMP-1,-3,-4,-6,-10,-26 유전자형은 FAM으로 표지되어 470 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하고, IMP-2,-8,-19,-20,-24의 유전자형은 VIC로 표지되어 530 nm 파장에서 나오는 형광값으로 확인가능하다.
The reaction process was repeated for 10 minutes at 94 ℃, 15 seconds at 94 ℃, was repeated 35 times 1 minute at 60 ℃, it was performed using a real-time PCR equipment (LG Life Science, Korea). The real-time PCR reaction product was read in a positive / negative manner by the Ct value of each reactant and the amplification curve of the reactants obtained when the limit value of 0.05 was given (Table 4, Table 5, FIGS. 11 and 12). Reference). The serial numbers following IMP in Table 4 and Table 5 are for distinguishing genotypes of IMP genes, IMP13461026 represents genotypes of IMP-1, -3, -4, -6, -10, -26, and IMP28192024 represents IMP. Genotype of -2, -8, -19, -20-24. In tube 3, IMP-1, -3, -4, -6, -10, -26 genotypes are labeled with FAM and can be identified by fluorescence at 470 nm wavelength, IMP-2, -8, -19,- Genotypes of 20, -24 are labeled with VIC and can be identified by their fluorescence values at 530 nm wavelength.

표 4: 멀티플렉스 리얼 타임 PCR을 이용한 CRE 음성검체 결과 확인Table 4: Confirmation of CRE negative sample results using multiplex real-time PCR

Figure pat00004
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표 5: 멀티플렉스 리얼 타임 PCR을 이용한 CRE 양성검체 결과 확인Table 5: Confirmation of CRE positive specimens using multiplex real-time PCR

Figure pat00006

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Figure pat00007
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Figure pat00008

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Figure pat00009
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상기 결과들을 종합하면, 23개 검체 모두 멀티플렉스 리얼 타임 PCR법을 이용하여 확인한 결과가 일치하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 멀티플렉스 리얼 타임 PCR법을 이용하면 CRE의 NDM, KPC, IMP, GES 및 VIM 유전자의 여러 유전자형을 보다 신속하고 정확하게 검출할 수 있다.
In summary, the results of the 23 samples were confirmed to be identical using multiplex real-time PCR. Therefore, multiplex real-time PCR can be used to detect various genotypes of NDM, KPC, IMP, GES and VIM genes of CRE more quickly and accurately.

실시예 8: 본 발명의 멀티플렉스 리얼타임 PCR법을 이용한 검출한계 카피수 (검출 민감도) 확인Example 8: Confirmation of detection limit copy number (detection sensitivity) using the multiplex real-time PCR method of the present invention

실시예 2에서 준비된 각각의 CRE 유전자의 플라스미드 DNA를 이용한 멀티플렉스 PCR법을 이용하여 검출한계 카피수를 확인하였다. NDM, IMP, VIM, KPC 및 GES 표적 유전자가 클로닝된 플라스미드 DNA를 멸균증류수로 단계별 희석하여 5 × 106 카피(copy)부터 5 × 6.25 카피(copy)까지 각 시료(양성 표준자)를 제조하여 본 발명의 멀티플렉스 리얼타임 PCR법의 검출한계 시험을 수행하였다. 본 발명의 멀티플렉스 리얼타임 PCR법은 리얼타임 PCR 장비(LG생명과학, Korea)를 이용한 증폭반응을 94℃에서 10분간 반응 후에, 94℃에서 15초, 60℃에서 1분간 35회 반복하여 수행하였다. Detection limit copy number was confirmed by multiplex PCR using the plasmid DNA of each CRE gene prepared in Example 2. The plasmid DNA cloned with NDM, IMP, VIM, KPC and GES target genes was diluted stepwise with sterile distilled water to prepare each sample (positive standard) from 5 × 10 6 copies to 5 × 6.25 copies. Detection limit test of the multiplex real-time PCR method of the present invention was performed. The multiplex real-time PCR method of the present invention is carried out by repeating the amplification reaction using a real-time PCR equipment (LG Life Science, Korea) for 10 minutes at 94 ℃, 15 seconds at 94 ℃, 35 times at 60 ℃ 1 minute It was.

증폭반응 결과물의 판독은 0.05의 한계값을 주었을 때, 얻어지는 각 반응물의 증폭곡선으로 양성/음성 판독을 하였다(도 13). 시험결과 KPC는 125 카피, VIM은 63 카피, 그리고 NDM 및 GES는 250 카피까지 검출가능한 것을 확인하였으며, IMP(1,3,4,6,10,26)은 63 카피, 그리고 IMP(2,8,19,20,24)는 32 카피까지 검출가능한 것을 확인하였다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티플렉스 리얼타임 PCR법의 유효성과 높은 민감도를 확인할 수 있었다.Reading of the amplification reaction resulted in a positive / negative reading with an amplification curve of each reaction obtained when the limit value was 0.05 (FIG. 13). The test results confirmed that KPC can detect 125 copies, VIM 63 copies, and NDM and GES up to 250 copies. IMP (1,3,4,6,10,26) is 63 copies, and IMP (2,8) , 19,20,24) confirmed that up to 32 copies were detectable. Therefore, as shown in Figure 13, it was confirmed the effectiveness and high sensitivity of the multiplex real-time PCR method of the present invention.

상기 결과들을 종합하면, 본 발명은 디스크 확산법과 달리 적은 카피수의 카바페넴 내성 장내균 유전자 형질전환 플라스미드도 유의적으로 검출할 수 있어 높은 민감도로 카바페넴 내성 장내균의 검출이 가능할 뿐만아니라 감염 정도(감염 위험지수)의 정량화도 가능한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 리얼타임 PCR을 이용하여 카바페넴 내성 장내균 감염 의심 환자의 검체 내에 존재할 수 있는 카바페넴 내성 장내균을 신속하면서도 정확하게 그리고 정량화된 데이터에 기초하여 특이도 및 민감도 높게 검출하고, 카바페넴 내성 장내균 감염 초기에도 소량의 카바페넴 내성 장내균의 존재를 조기에 검출함으로써 감염 초기에 적절한 투약치료를 가능케 하여 환자의 치료시기를 놓치거나 감염확산의 위험을 사전에 차단할 수 있는 장점이 있다.Taken together, the present invention, unlike the disk diffusion method, can significantly detect a small copy number of carbapenem-resistant enterobacteriaceae gene transforming plasmids, which can detect carbapenem-resistant enterobacteria with high sensitivity as well as the degree of infection (infection). It is also possible to quantify the risk index. Therefore, the present invention uses real-time PCR to detect high-specificity and sensitivity of carbapenem-resistant enterobacteria, which may be present in a sample of suspected carbapenem-resistant enterobacteriaceae infection, based on rapid, accurate and quantified data, and carbapenem resistance. Early detection of the presence of a small amount of carbapenem-resistant enterobacteriaceae in the early stages of intestinal bacterial infection enables the appropriate dosing treatment at the beginning of the infection, thereby preventing the patient's treatment time or preventing the spread of infection in advance.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention, and that such modifications and variations are also contemplated by the present invention.

<110> GENOCHECK CO.,LTD. <120> Method and kit for detecting carbapenem resistant enterobacteriaceae using real-time PCR <130> P11-0252KR <150> KR 10-2011-0066620 <151> 2011-07-05 <160> 43 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC F primer <400> 1 gcaatgtgct caacgttcaa g 21 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC R primer <400> 2 gtgcctgagt caattctttc aaag 24 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VIM F primer <400> 3 aatggtctca ttgtccgtga tg 22 <210> 4 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VIM R primer <400> 4 tcgcacccca cgctgta 17 <210> 5 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NDM F primer <400> 5 tgcatgcccg gtgaaatc 18 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NDM R primer <400> 6 gtcgccagtt tccatttgct 20 <210> 7 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES F primer <400> 7 gcaatgtgct caacgttcaa g 21 <210> 8 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES R primer <400> 8 gtgcctgagt caattctttc aaag 24 <210> 9 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP F-6 primer <400> 9 cgatctatcc ccacgtatgc a 21 <210> 10 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP R-6 primer <400> 10 ggcttgaacc ttaccgtctt ttt 23 <210> 11 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP F-4 primer <400> 11 cacttggttt gtggaacgtg 20 <210> 12 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP R-4 primer <400> 12 gggatggatt gagaattaag cc 22 <210> 13 <211> 16 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP F-2 primer <400> 13 ggagcgcggc tataaa 16 <210> 14 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP R-2 primer <400> 14 tgctgtcgct atggaaatgt g 21 <210> 15 <211> 14 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC probe <400> 15 ccgccaattt gttg 14 <210> 16 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VIM probe <400> 16 tgatgagttg cttttgattg 20 <210> 17 <211> 13 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NDM probe <400> 17 cccgacgatt ggc 13 <210> 18 <211> 15 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES probe <400> 18 ttccgctagc cgcgc 15 <210> 19 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP probe-6 <400> 19 ctgaattaac aaatgaactg c 21 <210> 20 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP probe-4 <400> 20 agtatttcct ctcattttc 19 <210> 21 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP probe-2 <400> 21 tcaaaggcac tatttcc 17 <210> 22 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC cloF primer <400> 22 cagctcattc aagggctttc 20 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC cloR primer <400> 23 tagtcatttg ccgtgccata 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VIM cloF primer <400> 24 aggtccggct ttaccagatt 20 <210> 25 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> VIM cloR primer <400> 25 ccatagagca cactcgcaga 20 <210> 26 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NDM cloF primer <400> 26 catttgcggg gtttttaatg 20 <210> 27 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NDM cloR primer <400> 27 tagtgctcag tgtcggcatc 20 <210> 28 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES cloF primer <400> 28 gagaagctag agcgcgaaaa 20 <210> 29 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES cloR primer <400> 29 tatctctgag gtcgccaggt 20 <210> 30 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP cloF-6 primer <400> 30 aaaggcagca tttcctctca 20 <210> 31 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP cloR-6 primer <400> 31 caagagtgat gcgtctccaa 20 <210> 32 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP cloF-4 primer <400> 32 ggcgttgttc ctaaacatgg 20 <210> 33 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP cloR-4 primer <400> 33 gatgcgtctc cagcttcact 20 <210> 34 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Internal Control F-primer <400> 34 gggacaacca ctgcgtctat 20 <210> 35 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Internal Control R-primer <400> 35 cacaaggaag gtcactgcaa 20 <210> 36 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Internal Control probe <400> 36 cgtcacttct ggtgcgaatc ccgt 24 <210> 37 <211> 534 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> KPC gene clone <400> 37 cagctcattc aagggctttc ttgctgccgc tgtgctggct cgcagccagc agcaggccgg 60 cttgctggac acacccatcc gttacggcaa aaatgcgctg gttccgtggt cacccatctc 120 ggaaaaatat ctgacaacag gcatgacggt ggcggagctg tccgcggccg ccgtgcaata 180 cagtgataac gccgccgcca atttgttgct gaaggagttg ggcggcccgg ccgggctgac 240 ggccttcatg cgctctatcg gcgataccac gttccgtctg gaccgctggg agctggagct 300 gaactccgcc atcccaggcg atgcgcgcga tacctcatcg ccgcgcgccg tgacggaaag 360 cttacaaaaa ctgacactgg gctctgcact ggctgcgccg cagcggcagc agtttgttga 420 ttggctaaag ggaaacacga ccggcaacca ccgcatccgc gcggcggtgc cggcagactg 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gtttctagca 240 tcgggacaca tgacggttct cgaggcagcg caagctgcgg tgcagcttag cgacaatggg 300 gctactaacc tcttactgag agaaattggc ggacctgctg caatgacgca gtattttcgt 360 aaaattggcg actctgtgag tcggctagac cggaaagagc cggagatgag cgacaacaca 420 cctggcgacc tcagagata 439 <210> 41 <211> 408 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP-6 gene clone <400> 41 aaaggcagca tttcctctca ttttcatagc gacagcacgg gcggaataga gtggcttaat 60 tctcgatcta tccccacgta tgcatctgaa ttaacaaatg aactgcttaa aaaagacggt 120 aaggttcaag ccacaaattc atttagcgga gttaactatt ggctagttaa aaataaaatt 180 gaagtttttt atccaggccc gggacacact ccagataacg tagtggtttg gttgcctgaa 240 aggaaaatat tattcggtgg ttgttttatt aaaccgtacg gtttaggcaa tttgggtgac 300 gcaaatatag aagcttggcc aaagtccgcc aaattattaa agtccaaata tggtaaggca 360 aaactggttg ttccaggtca cagtgaagtt ggagacgcat cactcttg 408 <210> 42 <211> 527 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP-4 gene clone <400> 42 ggcgttgttc ctaaacatgg tttggttgtt cttgtagatg ctgaagctta tctaattgac 60 actccattta 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gtcgctcggc aatctcggtg atgccgacac 720 tgagcacta 729 <210> 40 <211> 439 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GES gene clone <400> 40 gagaagctag agcgcgaaaa agcagctcag atcggtgttg cgatcgtcga tccccaagga 60 gagatcgtcg cgggccaccg aatggcgcag cgttttgcaa tgtgctcaac gttcaagttt 120 ccgctagccg cgctggtctt tgaaagaatt gactcaggca ccgagcgggg ggatcgaaaa 180 ctttcatatg ggccggacat gatcgtcgaa tggtctcctg ccacggagcg gtttctagca 240 tcgggacaca tgacggttct cgaggcagcg caagctgcgg tgcagcttag cgacaatggg 300 gctactaacc tcttactgag agaaattggc ggacctgctg caatgacgca gtattttcgt 360 aaaattggcg actctgtgag tcggctagac cggaaagagc cggagatgag cgacaacaca 420 cctggcgacc tcagagata 439 <210> 41 <211> 408 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP-6 gene clone <400> 41 aaaggcagca tttcctctca ttttcatagc gacagcacgg gcggaataga gtggcttaat 60 tctcgatcta tccccacgta tgcatctgaa ttaacaaatg aactgcttaa aaaagacggt 120 aaggttcaag ccacaaattc atttagcgga gttaactatt ggctagttaa aaataaaatt 180 gaagtttttt atccaggccc gggacacact ccagataacg tagtggtttg gttgcctgaa 240 aggaaaatat tattcggtgg ttgttttatt aaaccgtacg gtttaggcaa tttgggtgac 300 gcaaatatag aagcttggcc aaagtccgcc aaattattaa agtccaaata tggtaaggca 360 aaactggttg ttccaggtca cagtgaagtt ggagacgcat cactcttg 408 <210> 42 <211> 527 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP-4 gene clone <400> 42 ggcgttgttc ctaaacatgg tttggttgtt cttgtagatg ctgaagctta tctaattgac 60 actccattta cggctaaaga tactgaaaag ttagtcactt ggtttgtgga acgtggctat 120 aaaataaaag gcagtatttc ctctcatttt catagtgaca gcacgggcgg aatagagtgg 180 cttaattctc aatccatccc cacgtatgcg tctgaattaa ctaatgagct gcttaaaaaa 240 gacggtaagg ttcaagctaa aaattcattt ggcggggtta actattggct agttaaaaat 300 aaaattgaag ttttttatcc aggcccagga cacactccag ataacctagt agtttggctg 360 cctgaaagga aaatattatt cggtggttgt tttattaaac cgtacggtct aggtaatttg 420 ggtgacgcaa atttagaagc ttggccaaag tccgctaaat tattaatatc caaatatggt 480 aaggcaaaac tggttgttcc aagtcacagt gaagctggag acgcatc 527 <210> 43 <211> 701 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> IMP-2 gene clone <400> 43 ttatttgttt tatgtgtatg cttcctttgt agcattactg ccgcgggagc gcgtttgcct 60 gatttaaaaa tcgagaagct tgaagaaggt gtttatgttc atacatcgtt cgaagaagtt 120 aacggttggg gtgttgtttc taaacacggt ttggtggttc ttgtaaacac tgacgcctat 180 ctgattgaca ctccatttac tgctacagat actgaaaagt tagtcaattg gtttgtggag 240 cgcggctata aaatcaaagg cactatttcc tcacatttcc atagcgacag cacaggggga 300 atagagtggc ttaattctca atctattccc acgtatgcat ctgaattaac aaatgaactt 360 cttaaaaaag acggtaaggt gcaagctaaa aactcattta gcggagttag ttattggcta 420 gttaaaaata aaattgaagt tttttatccc ggcccggggc acactcaaga taacgtagtg 480 gtttggttac ctgaaaagaa aattttattc ggtggttgtt ttgttaaacc ggacggtctt 540 ggtaatttgg gtgacgcaaa tttagaagct tggccaaagt ccgccaaaat attaatgtct 600 aaatatgtta aagcaaaact ggttgtttca agtcatagtg aaattgggga cgcatcactc 660 ttgaaacgta catgggaaca ggctgttaaa gggctaaatg a 701

Claims (9)

검체로부터 유전자 샘플을 준비하는 단계와,
상기 준비한 유전자 샘플을 주형으로 사용하고, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 대한 서열번호 1 및 2의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 대한 서열번호 3 및 4의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 대한 서열번호 5 및 6의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 대한 서열번호 7 및 8의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 대한 서열번호 9 및 10의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 대한 서열번호 11 및 12의 프라이머 쌍, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 대한 서열번호 13 및 14의 프라이머 쌍으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프라이머 쌍과, 증폭되는 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자와 관련하여 유전자 증폭량을 나타내는 표지물질을 이용하여, 상기 검체의 유전자 샘플 내의 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자를 리얼타임(Real-time) PCR로 증폭하는 단계와,
카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 증폭 후, 상기 표지물질을 이용하여 산출된 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자 증폭량에 기초하여 검체 내의 카바페넴 내성 장내균 감염 정도를 측정하는 단계와,
상기 측정된 카바페넴 내성 장내균 감염 정도에 기초하여 검체 내의 카바페넴 내성 장내균 감염 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
Preparing a genetic sample from the sample,
Primer pairs of SEQ ID NOS: 1 and 2 for the KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, primer pairs of SEQ ID NOs: 3 and 4 for the VIM gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, using the prepared gene sample as a template, Primer pairs of SEQ ID NOs: 5 and 6 for NDM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, primer pairs of SEQ ID NOs: 7 and 8 for GES genes specific for carbapenem-resistant enteric bacteria, and IMP (- Primer pairs of SEQ ID NOs: 9 and 10 for 1, -3, -6, -10) genes, primer pairs of SEQ ID NOs: 11 and 12 for IMP (-4, -26) genes specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae, And amplifying at least one primer pair selected from the group consisting of primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 for genes of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) specific for carbapenem-resistant enterobacteriaceae; Be And cover penem step of tolerance in relation to the specific genes to jangnaegyun using a marker that indicates the gene jeungpokryang, amplified to cover penem-resistant PCR in real time (Real-time) the specific gene to jangnaegyun in the gene sample in the sample,
After amplifying a gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteriaceae, measuring the degree of infection of the carbapenem-resistant enterococci in the sample based on the amount of gene amplification specific to the carbapenem-resistant enterobacteria using the labeling substance;
Cabbapenem-resistant enterobacteriaceae using a real-time PCR, comprising the step of determining whether the infection in the sample carbapenem-resistant enteric bacteria based on the measured degree of carbapenem-resistant enterobacteriaceae.
제1항에 있어서,
상기 표지물질은 형광물질이고, 상기 표지물질로부터의 형광의 세기를 측정하여 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 증폭량을 산출하는 것을 특징으로 하는 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
The method of claim 1,
The labeling substance is a fluorescent substance, the carbapenem resistance enterobacterial test method using a real-time PCR, characterized in that by measuring the intensity of fluorescence from the labeling material to calculate the amplification amount of the gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria.
제2항에 있어서,
증폭 전, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 카피수를 알고 있는 유전자 샘플인 양성 표준자를, 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자에 대응되는 프라이머 쌍과, 증폭되는 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자와 관련하여 유전자 증폭량을 나타내는 표지물질을 이용하여 리얼타임(Real-time) PCR로 증폭하는 단계와,
상기 양성 표준자의 전체 PCR 증폭 기간에 대한 상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하고, 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하는 단계와,
상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하여 얻어진 표준곡선으로부터 상기 양성 표준자의 카피수와, Cp값 또는 Ct값을 대응시키는 단계와,
상기 검체의 유전자 샘플 내에 존재하는 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자의 전체 PCR 증폭 기간에 대한 상기 표지물질의 형광세기의 변화를 측정하고, 일정한 형광세기에 도달하는 PCR 반응회수(Cp값 또는 Ct값)를 분석하는 단계와,
상기 검체의 유전자 샘플 내에 존재하는 상기 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 유전자를 PCR 증폭하여 얻은 Cp값 또는 Ct값을 상기 양성 표준자의 카피수에 대응시켜, 상기 검체 내에 존재하는 카바페넴 내성 장내균의 감염 정도를 정량적으로 측정하는 단계를 더 포함하는, 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
The method of claim 2,
Before amplification, a positive standard, which is a gene sample that knows the copy number of a gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, is a primer pair corresponding to a gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteria, and a gene specific for the amplified carbapenem-resistant enterobacteria. Amplifying by real-time PCR using a labeling material representing the amount of gene amplification in relation to
Measuring a change in fluorescence intensity of the labeling substance over the entire PCR amplification period of the positive standard, and analyzing the number of PCR reactions (Cp value or Ct value) attaining a constant fluorescence intensity;
Matching the copy number of the positive standard with a Cp value or a Ct value from a standard curve obtained by measuring a change in fluorescence intensity of the labeling substance;
The change in fluorescence intensity of the labeling substance over the entire PCR amplification period of the gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteriaceae present in the sample of the sample was measured, and the number of PCR reactions (Cp value or Ct that reached a constant fluorescence intensity) was measured. Value),
The degree of infection of carbapenem-resistant enterococci present in the sample by mapping the Cp or Ct values obtained by PCR amplifying the gene specific for the carbapenem-resistant enterobacteria present in the sample of the sample to the copy number of the positive standard. Carbapenem resistance enterobacterial test method using real-time PCR further comprising the step of quantitatively measuring.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표지물질은 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 15의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 16의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 특이적으로 결합하는 브로브로서 서열번호 17의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 18의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 19의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 20의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 21의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프로브의 한쪽 말단에 표지되어 있는 것을 특징으로 하는 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The labeling substance is a probe that specifically binds to the KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 or a probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, carbapenem A probe specifically binding to a VIM gene specific for resistant enterobacteria, comprising a oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, a NDM specific for carbapenem-resistant enterobacteria A probe specifically binding to a gene, the probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, carbapenem-resistant intestine A probe that specifically binds to a GES gene specific to a bacterium and comprises an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, and an IMP specific to carbapenem-resistant enterobacteria ( -1, -3, -6, -10) A probe specifically binding to a gene, a probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, carbapenem A probe specifically binding to an IMP (-4, -26) gene specific for resistant enterobacteria, comprising a oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, and Specific to Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae Oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide as a probe that specifically binds to a gene of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) Carbapenem-resistant enterococci test method using real-time PCR, characterized in that the label is labeled at one end of at least one probe selected from the group consisting of a probe consisting of.
제4항에 있어서,
서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
5. The method of claim 4,
A method for testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae using real-time PCR, characterized in that at the same time using two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths.
제5항에 있어서,
서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 사용하여 1개의 검사 튜브에서 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 2개의 표적 유전자를 한번에 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 리얼타임 PCR을 이용한 카바페넴 내성 장내균 검사 방법.
The method of claim 5,
Real-time PCR is characterized by detecting two target genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria in one test tube at the same time using two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths. Method of testing carbapenem-resistant enterobacteriaceae using.
카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 대한 서열번호 1 및 2의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 대한 서열번호 3 및 4의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 대한 서열번호 5 및 6의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 대한 서열번호 7 및 8의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 대한 서열번호 9 및 10의 프라이머 쌍, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 대한 서열번호 11 및 12의 프라이머 쌍, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 대한 서열번호 13 및 14의 프라이머 쌍으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프라이머 쌍과, DNA 중합효소, dNTPs, PCR 완충용액 및 PCR 증폭산물의 표지물질을 포함하는, 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트.Primer pairs of SEQ ID NOS: 1 and 2 for KPC genes specific for carbapenem-resistant enterococci, primer pairs of SEQ ID NOs: 3 and 4 for VIM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria, and NDM genes specific for carbapenem-resistant enterobacteria Primer pairs of SEQ ID NOs: 5 and 6, primer pairs of SEQ ID NOs: 7 and 8 for GES genes specific for carbapenem-resistant enterobacterial, IMP (-1, -3, -6, -10 Primer pairs of SEQ ID NOs: 9 and 10 for genes, IMP (-4, -26) specific for carbapenem-resistant enterobacteria, and IMPs specific for carbapenem-resistant enterococci. At least one primer pair selected from the group consisting of primer pairs of SEQ ID NOs: 13 and 14 for the gene of -2, -8, -19, -20, -24, DNA polymerase, dNTPs, PCR buffer and PCR Label of amplification product A real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria, including vagina. 제7항에 있어서,
상기 표지물질은 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 KPC 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 15의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 VIM 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 16의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 NDM 유전자에 특이적으로 결합하는 브로브로서 서열번호 17의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 GES 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 18의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-1,-3,-6,-10) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 19의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-4,-26) 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 20의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브, 그리고 카바페넴 내성 장내균에 특이적인 IMP(-2,-8,-19,-20,-24)의 유전자에 특이적으로 결합하는 프로브로서 서열번호 21의 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드 또는 이러한 올리고뉴클레오티드에 상보적인 염기서열을 갖는 올리고뉴클레오티드로 이루어진 프로브로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 프로브의 한쪽 말단에 표지되어 있는 것을 특징으로 하는 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트.
The method of claim 7, wherein
The labeling substance is a probe that specifically binds to the KPC gene specific for carbapenem-resistant enterobacteria, an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 or a probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, carbapenem A probe specifically binding to a VIM gene specific for resistant enterobacteria, comprising a oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 16 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, a NDM specific for carbapenem resistant enterobacteria A probe specifically binding to a gene, the probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, carbapenem-resistant intestine A probe that specifically binds to a GES gene specific to a bacterium and comprises an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide, and an IMP specific to carbapenem-resistant enterobacteria ( -1, -3, -6, -10) A probe specifically binding to a gene, a probe consisting of an oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 19 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, carbapenem A probe specifically binding to an IMP (-4, -26) gene specific for resistant enterobacteria, comprising a oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such oligonucleotide, and Specific to Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae Oligonucleotide having a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 21 or an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to such an oligonucleotide as a probe that specifically binds to a gene of IMP (-2, -8, -19, -20, -24) A real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria, characterized in that it is labeled at one end of at least one probe selected from the group consisting of a probe consisting of.
제8항에 있어서,
서로 다른 파장에서 검출할 수 있는 표지물질로 표지된 2개의 프로브를 동시에 포함하는 것을 특징으로 하는 카바페넴 내성 장내균을 검출하기 위한 리얼타임 PCR 증폭키트.
9. The method of claim 8,
A real-time PCR amplification kit for detecting carbapenem-resistant enterobacteria, comprising simultaneously two probes labeled with a label that can be detected at different wavelengths.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103088146A (en) * 2013-02-06 2013-05-08 台州市立医院 PCR kit for detecting Klebsiella pneumonia containing KPC-15 gene
CN103130881A (en) * 2013-02-06 2013-06-05 台州市立医院 Novel drug resistant gene of Klebsiella pneumoniae
WO2014175604A2 (en) * 2013-04-23 2014-10-30 주식회사 녹십자엠에스 Composition for diagnosing avellino corneal dystrophy and method for diagnosing avellino corneal dystrophy
US20150361425A1 (en) * 2014-05-16 2015-12-17 Bruce L. Geller Antisense antibacterial compounds and methods
WO2016067047A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 The Secretary Of State For Health Detection method
US10391098B2 (en) 2014-05-19 2019-08-27 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
WO2020101194A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 가톨릭대학교산학협력단 Primer set for loop-mediated isothermal amplification reaction for diagnosing carbapenemase-producing enterobacteriaceae, and use thereof
US10907158B2 (en) 2015-12-23 2021-02-02 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
KR20210089040A (en) * 2020-01-07 2021-07-15 주식회사 이원생명과학연구원 Kits for Detecting Carbapenem Resistant Enterobacteriaceae
US11293024B2 (en) 2014-12-31 2022-04-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
CN116064870A (en) * 2022-11-02 2023-05-05 中国医学科学院北京协和医院 Primer group, kit and method for detecting carbapenem drug resistance gene and 4 pathogen nucleic acids

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105002270A (en) * 2015-06-29 2015-10-28 张贵海 Primers and probes for specifically detecting enterobacteriaceae bacteria and use thereof

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103130881A (en) * 2013-02-06 2013-06-05 台州市立医院 Novel drug resistant gene of Klebsiella pneumoniae
CN103088146A (en) * 2013-02-06 2013-05-08 台州市立医院 PCR kit for detecting Klebsiella pneumonia containing KPC-15 gene
WO2014175604A2 (en) * 2013-04-23 2014-10-30 주식회사 녹십자엠에스 Composition for diagnosing avellino corneal dystrophy and method for diagnosing avellino corneal dystrophy
WO2014175604A3 (en) * 2013-04-23 2014-12-18 주식회사 녹십자엠에스 Composition for diagnosing avellino corneal dystrophy and method for diagnosing avellino corneal dystrophy
US11021706B2 (en) 2014-05-16 2021-06-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
US20150361425A1 (en) * 2014-05-16 2015-12-17 Bruce L. Geller Antisense antibacterial compounds and methods
WO2015175977A3 (en) * 2014-05-16 2016-03-10 Geller Bruce L Antisense antibacterial compounds and methods
US9790495B2 (en) 2014-05-16 2017-10-17 Oregon State University Antisense antibacterial compounds and methods
US10391098B2 (en) 2014-05-19 2019-08-27 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
WO2016067047A1 (en) * 2014-10-30 2016-05-06 The Secretary Of State For Health Detection method
US11293024B2 (en) 2014-12-31 2022-04-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
US10907158B2 (en) 2015-12-23 2021-02-02 Board Of Regents, The University Of Texas System Antisense antibacterial compounds and methods
WO2020101194A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-22 가톨릭대학교산학협력단 Primer set for loop-mediated isothermal amplification reaction for diagnosing carbapenemase-producing enterobacteriaceae, and use thereof
KR20210089040A (en) * 2020-01-07 2021-07-15 주식회사 이원생명과학연구원 Kits for Detecting Carbapenem Resistant Enterobacteriaceae
CN116064870A (en) * 2022-11-02 2023-05-05 中国医学科学院北京协和医院 Primer group, kit and method for detecting carbapenem drug resistance gene and 4 pathogen nucleic acids

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